BMS电池管理系统的功能。
BMS电池管理系统的功能:BMS全称BatteryManagement System(电池管理系统),是对动力蓄电池进行监控和管理的系统,是将动力蓄电池作为提供动力的来源。BMS电池管理系统通过对蓄电池电压、电流、温度以及50C(荷电状态)等参数的采集和计算,控制电池的充电放电过程,提升电池的安全性和续航里程等综合性能。
BMS电池管理系统是连接车载动力蓄电池和整车电气设备的重要细带。BMS电池管理系统不是一个单独的控制单元,充放电电流大小及方向、绝缘性能、高压互锁线路及高压部件状态等,并将这些信息存储与运算为BMS电池管理系统提供基础数据,通过库伦法、卡尔曼滤波法等方法,估算电池的50C(State of Charge)荷电状态、SOP(State of Power)电力状态、循环次数/次、SOH(State of Health)健康状态等,并将信息汇总传递给相关控制单元,用于评估动力蓄电池当前的状态。
·功能三电池能量管理:根据动力蓄电池的状态和使用条件,合理控制动力蓄电池能量的输出和补给,必要时对蓄电池进行单体电池均衡管理,保持单体电池的一致性,提升电池动力和续航能力等综合性能。
·功能四电池的热管理:温度对电池的工作状态和性能影响很大,温度过高会导致电池功率下降,严重时电池热失控而自燃或爆炸,温度过低会导致电池性能严重衰减和损伤电池内部化学结构。
为了维持动力蓄电池工作在合理的温度范围内,电池热管理系统通过PTC加热或者冷却散热的方式,调节动力蓄电池的工作温度使其一直处于最佳工作状态,保障动力蓄电池的安全和较长的续航里程。
·功能五电池信息通讯与故障报警:电池的电压电流、温度以及充放电状态等信,在电池主控模块和分控模块整车其它控制单元间进行数据交换,并传输至组合仪表显示给驾驶员。此外通过专有的通讯技术,电池管理系统将电池的基础信息、安全信息以及故障信息上传至汽车生产企业和政府监管部门。要时通过报系纯控醒驾驶员和汽车生产企业,确保电池一百处于监控和安全运行的状态。
·功能六接触器的控制:电池控制单元根据车辆上电下电交直流充放电等需求,接通或断开高压接触器,同时电池控制单元还监控接触器的接通和断开状态,反馈给电池管理系统,在高压接触器出现粘连故障或者动作失效时报警,还能消除高压接触器闭合瞬间产生的高压电弧实现安全上电。
·功能七安全保护功能:电池控制单元持续监控电池的电压、温度电流绝缘互锁碰撞事故等关键数据,在出现过压欠压过流过温漏电插头脱落、碰撞事故等风险时,BMS电池管理系统像电池保姆一样呵护着动力蓄电池,
电池热管理系统四大散热技术,哪种效果最好?锂离子电池作为我们生活中不可或缺的产品,从手机、电脑再到电动汽车都有它的身影。前段时间的iPhone15系列机型发布,就被网友怒喷发热严重。其实这背后的原因就是iPhone手机在热管理方面的缺陷,散热技术不够。
相比于电子产品发热最厉害的芯片,电动汽车的发热部件是动力电池。因此,对动力电池热管理技术的研究是电池厂商以及车企而言都是最至关重要的项目之一。
散热技术最原始的方式就是空气散热,而空气散热又分为两种:主动散热和被动散热。不论是主动散热还是被动散热,都是利用空气带走热量。被动散热相对而言比较简单,主要设置进气口、通风路线和出气口,车辆在行驶时由空气与电池接触从而带走热量。
但是被动散热最大的弊端在于散热效率不够,一旦电池输入/输出功率更大发热增加,效果微乎其微。再比如说充电的时候车辆没有行驶又如何散热?因此,主动散热就通过增加风扇等设备吸进空气来加强空气流动性,提高散热效果。
比空气散热效果更好的是液冷技术,通过分布在电池内部或者表面的冷却液管道对动力电池进行热交换,散热更加高效。液冷散热通过将冷却液管道或者冷却板(内部有冷却液)直接放置在动力电池内部,再通过相关部件使冷却液进行流动带走电池内部热量。
不过液冷散热的关键也是直接影响到动力电池散热效果的点,在于冷却液管道的设计、铺设以及冷却液流动方向,只有合理地形成回流通路并且实现均匀散热,才能够保证动力电池整体散热保持在匀温的水平,不会出现一部分温度过低一部分温度过高从而影响电池健康。
例如包括特斯拉在内的多家新能源汽车的动力电池,都是在电池包内部使用的蛇形冷却管路,能够有效增加冷却管与电池的接触面积来提高冷却效果。
近年来有一种新兴的被动散热方式——相变材料散热技术。相变材料是一种冷却材料,在发生相变时能够吸收或释放大量的热量,并且能够保持恒温控制周围的温度。我们生活中最常见的相变材料非水莫属,当温度低至0°C 时,水由液态变为固态(结冰放热);当温度高于0°C时水由固态变为液态(溶解吸热)。
基于相变吸热原理将相变材料运用到锂电池组中能够实现降温冷却,但相变材料本身仅仅是一种储热或者吸热的物质,自身无法对任何物质进行散热,因此还需要加入一些材料提高导热性,通过其他方式如空气散热、液冷散热将相变材料所吸收的热量散去。也就是说相变材料散热技术,其实可以起到空气散热或者液冷散热技术的辅助作用,最大化发挥散热效果。
除了以上三种散热方式,还有一种主动式冷却技术——热电冷却,一种利用半导体材料的珀耳帖(Peltier)效应实现制冷或加热的能量转换技术。当接上直流电源后,热电制冷器件的一端热量会被吸收从而温度降低,而另一端的温度同时升高;另外,此现象是完全可逆的,只要改变电流方向,就可以使热量向相反的方向转移。
热电冷却技术优势很明显,无需制冷剂、低能耗、低噪音,但是若单独使用则冷却效率不高,用到动力电池上需要结合其他冷却技术才能发挥最大效率。
目前,不少公司基于热电冷却技术开发动力电池热管理系统,使用复合相变材料与热电半导体芯片相结合的方式,将热电半导体芯片嵌于电池箱体侧面,复合相变材料嵌于方形单体电池之间,以此解决电池热管理系统中单体电池的均温和快速冷却的问题。
空气散热技术作为最经典的技术,目前已经无法满足动力电池散热的需求,已经被液冷技术所取代,液冷成为目前最为成熟且广泛应用于动力电池的冷却技术。但是随着电池热量、电池功率、充电速度的提升,液冷也会逐渐无法满足电池的散热需求。
因此,新兴的相变材料散热技术与热电冷却技术具有很大潜力,不过都需要与其他技术相结合才能发挥出最佳效果。目前,没有绝对优质的散热技术,未来的技术趋势会以结合多种散热技术来满足不同的散热需求。
文章来源:纯电侠电池有态度
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