电池(组)管理单元分析1
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发表于 10/9/2010 11:22:56 PM
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关于电池管理单元,一向是一个非常重要的技术,与电池有着非常大的关系。由于目前电池的材料的发展比较快,使得其充放电特性和电气特性都会有较大的差异。
由于EDN的博客系统上传附件的功能非常的不给力(不仅没法上传图片,以前博客中的大量图片也没有了,实在是……),这里给一个外链的图片:
BMS的第一个基本为人认知的功能是检测电池组的参数,并且计算得到一些参量。
A.监测功能
1.电压(Voltage)
每个单体的电压:单体电压直接与单体SOC有一定的关系,也是其状态的直接参量。电压和温度共同组成了其失效区域,定性的看可以得出以下的区域。
电池组的总电压:是判断电池包是否适宜继续使用的重要参量,一般由单体电压累加计量而成,也不排除可以直接测量电池包的输出电压。
2.温度(Temperature)
电池的温度对其有着很大的意义,我们能得到的往往是每个单体电池的表面温度,需要进行评估的还有其表面的温度差异,其核心的温度分布和电池包不同区域的温度(空气温度);在液冷和风冷系统中的,进口的温度。以上这些温度都是需要BMS进行监测的物理量。
其中单体的温度是BMS测温的核心:
3.电流(Current)
由于以小module为组成的包几乎都是需要串联使用的,因此一般使用电流测量手段(分流器或霍尔电流传感器)。由于电池需要输出瞬时电流往往较大,因此评估测量电池包的输出电流(放电)和输入电流(充电)这是一件需要仔细检查的工作。电流是引起单体温度变化的主要原因,作用在内阻和化学发热一起构成了电池发热。
4.荷电状态(SOC)和放电状态(DOD)
这两个指标,在前面的探讨中也已经涉及了一些,在后面的设计中将会进行详细的介绍和不同的算法估算的方法。
5.电池的健康程度 State of Health (SOH)
这其实是一揽子的参数和电池的数据记录的综合化的评价指标,由它来确定电池在使用一段时间以后是否适宜继续使用,这与电池组的诊断和数据存储有着息息相关的联系。
6.风流量和水流量与压力
从输入口中,需要流量和压力才能确认散热的基础条件,事实上,在不同的温度条件下,这个数值也是需要控制的。对电池组而言,整体的温度应该维持在一定的区间内,因此其控温的手段就需要进行控制。