BMS功能详录
电池管理系统(BMS)功能主要分为三大部分,具有全面的监测与保护作用。
基础功能:
包括电压(V)、电流(I)、温度(T)采样,过压、过流、过温、绝缘电阻保护功能,继电器驱动与状态采样,以及继电器粘连检测和CAN通信。
核心功能:
电芯均衡、功率管理(SOP)、能量管理(SOE)、荷电状态监测(SOC)以及电池健康程度评估(SOH)等,这些都是BMS的核心操作。
应用相关功能:
包括碰撞信号检测、交/直流充电、充电器状态检测、热状态监控、加热/冷却需求预判、预充设计、唤醒与休眠控制,以及与车辆控制系统(VCU)的通信交互。
在BMS中,剩余容量估算是一项关键技术,同时也是业界的挑战。该值基于电池组电压、电流、放电倍率、温度等多项因素,通过算法计算得出。为保证估算结果的准确性,系统需准确快速地采集相关数据,这涉及到主控芯片的处理速度、AFE的精度、采集电流的方案选择以及温度传感器的精度等多方面因素。
通过V/I/T的测量值,BMS能够估算内阻和容量,进而得出SOC和SOH。综合这些数据,最终能够反映给用户的是剩余可行驶里程数。
关于估算值精度的行业通用要求如下所述。
数据采样要求严格,需考虑数据采集的延时和同步性问题。
BMS的A/D转化时间需控制在100微秒内,而通讯网络的问答帧耗时大约在0.3毫秒左右。
在BMS的资源协调和调度中,也会面临一些问题。
快充时的安全问题。
电芯均衡效果可能不佳。
状态估计算法的精度问题。
针对这些问题,建议如下:
根据信号特征选择合适的采样频率,一般在5至10倍的最大频率之间。
不同物理量采用不同的采样频率,例如电流的采样频率最高,而温度的采样频率相对较低。
信息上报需系统化考虑,以避免误报情况发生。
关于数据采集精度的问题,需要注意以下几点:
电流采集精度直接影响到SOC的准确性。
电压精度不仅影响SOC的监测,还关乎电池的安全性。
电压精度决定了电芯均衡的效果。
在追求精度的也需注意不要过度依赖高精度,以避免成本过高以及降低系统可靠性。适中的精度需要经过充分的论证和验证。
在标准QCT897中,对V/I/T的精度有明确要求。企业的标准会略高于此标准。