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      標(biāo)簽　>　電池管理

      電池管理

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      電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS），電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

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      電池管理簡(jiǎn)介

      　　電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS），電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

      　　電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用：

      　　電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能：

      　　1）安全性，保護(hù)電池單體或電池組免受損壞，防止出現(xiàn)安全事故；

      　　2）耐久性，使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi)，延長(zhǎng)電池的使用壽命；

      　　3）動(dòng)力性，維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

      電池管理百科

      　　綜合各國(guó)的研究情況，可以發(fā)現(xiàn)共同存在的一個(gè)現(xiàn)象，即電池是整個(gè)電動(dòng)汽車研究中出問題最多的部件。在電池生產(chǎn)的過程中，電池必須要經(jīng)過化成檢測(cè)工序，即在電池生產(chǎn)過程中需要對(duì)電池進(jìn)行多次充放電才能完成整個(gè)電池的生產(chǎn)。

      　　所以化成控制系統(tǒng)的性能直接影響著的技術(shù)狀態(tài)、使用壽命，并決定著放電時(shí)對(duì)電網(wǎng)的污染程度。為了滿足電動(dòng)汽車的實(shí)際運(yùn)行需求，電池管理系統(tǒng)在功能、可靠性、實(shí)用性、安全性等方面都做出了重要努力。

      　　電池管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

      　　電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS），電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）是連接車載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。

      　　電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用：

      　　電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能：

      　　1）安全性，保護(hù)電池單體或電池組免受損壞，防止出現(xiàn)安全事故；

      　　2）耐久性，使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi)，延長(zhǎng)電池的使用壽命；

      　　3）動(dòng)力性，維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

      　　動(dòng)力電池的基本概念：

      　　（1）電池容量

      　　池容量是蓄電池的一個(gè)重要性能參數(shù)，它表示在一定放電率、溫度、終止電壓等的條件下，電池放出的電量。

      　　電池容量用 C表示，其單位用安時(shí)（Ah）、毫安時(shí)（mAh）表示。

      　?。?）充電速率和放電速率

      　　此概念利用電池額定容量和充電時(shí)間（放電時(shí)間）的比值來表示，可以比較不同電池的充放電速度。

      　?。?）電池的過充

      　　電池的過充即是對(duì)電池進(jìn)行了過度的充電，過充會(huì)給電池造成一定的損害。當(dāng)快接近充電結(jié)束的過程時(shí)，即電池電量快滿的時(shí)候，只能用小電流對(duì)電池進(jìn)行低速率充電。因?yàn)橹挥行‰娏鞒潆娝a(chǎn)生的極化現(xiàn)象較輕，在電池內(nèi)部積聚的氣體較少，而且給電池散熱的時(shí)間充足。

      　?。?）充電終止電壓/放電終止電壓

      　　當(dāng)蓄電池充滿電時(shí)，表示電池極板上的活性物質(zhì)已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，所以在這個(gè)時(shí)候即使繼續(xù)對(duì)蓄電池充電，蓄電池的電壓再也不會(huì)升高，此時(shí)蓄電池的電壓稱為充電終止電壓。類似地，放電終止電壓就是放電時(shí)候能達(dá)到的最低電壓。

      　　（5）電池的內(nèi)阻

      　　蓄電池兩端測(cè)得的阻值稱為蓄電池的內(nèi)阻。

      　　（6）電池的生命周期及老化

      　　電池的整個(gè)生命周期會(huì)經(jīng)歷以下三個(gè)階段：在剛開始使用階段時(shí)，容量會(huì)增大5%~10%；接下來的階段，容量保持不變；最后一個(gè)階段，電池容量開始慢慢減少。這段容量減少的階段就是電池的老化階段。一般來說，當(dāng)電池容量降到額定容量的 80%時(shí)，則認(rèn)為電池壽命結(jié)束。

      　　一個(gè)成熟電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備的十大功能

      　　圖1 車用BMS軟硬件基本框架

      　　電池管理系統(tǒng)的主要組成及功能：

      　?。?）電池終端模塊（主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，如：電壓參數(shù)、電流參數(shù)、溫度、通信信號(hào)等）；

      　　（2）中間控制模塊（主要與整車系統(tǒng)進(jìn)行通訊，控制充電機(jī)等）；

      　?。?）顯示模塊（主要進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互）。

      　　為滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范，BMS的這些組成模塊要完成的如下工作：

      　　（1）電池參數(shù)檢測(cè)。包括總電壓、總電流、單體電池電壓檢測(cè)（防止出現(xiàn)過充、過放甚至反極現(xiàn)象）、溫度檢測(cè)（最好每串電池、關(guān)鍵電纜接頭等均有溫度傳感器）、煙霧探測(cè)（監(jiān)測(cè)電解液泄漏）、絕緣檢測(cè)（監(jiān)測(cè)漏電）、碰撞檢測(cè)等；

      　?。?）電池狀態(tài)估計(jì)。包括荷電狀態(tài)（SOC）或放電深度（DOD）、健康狀態(tài)（SOH）、功能狀態(tài)（SOF）、能量狀態(tài)（SOE）、故障及安全狀態(tài)（SOS）等；

      　?。?）在線故障診斷。包括故障檢測(cè)、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測(cè)是指通過采集到的傳感器信號(hào)，采用診斷算法診斷故障類型，并進(jìn)行早期預(yù)警。

      　　電池故障是指電池組、高壓電回路、熱管理等各個(gè)子系統(tǒng)的傳感器故障、執(zhí)行器故障（如接觸器、風(fēng)扇、泵、加熱器等），以及網(wǎng)絡(luò)故障、各種控制器軟硬件故障等。電池組本身故障是指過壓（過充）、欠壓（過放）、過電流、超高溫、內(nèi)短路故障、接頭松動(dòng)、電解液泄漏、絕緣降低等；

      　　（4）電池安全控制與報(bào)警。包括熱系統(tǒng)控制、高壓電安全控制。BMS診斷到故障后，通過網(wǎng)絡(luò)通知整車控制器，并要求整車控制器進(jìn)行有效處理（超過一定閾值時(shí)BMS也可以切斷主回路電源），以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對(duì)電池和人身的損害；

      　　（5）充電控制。BMS中具有一個(gè)充電管理模塊，它能夠根據(jù)電池的特性、溫度高低以及充電機(jī)的功率等級(jí)，控制充電機(jī)給電池進(jìn)行安全充電；

      　?。?）電池均衡。不一致性的存在使得電池組的容量小于組中最小單體的容量。電池均衡是根據(jù)單體電池信息，采用主動(dòng)或被動(dòng)、耗散或非耗散等均衡方式，盡可能使電池組容量接近于最小單體的容量；

      　?。?）熱管理。根據(jù)電池組內(nèi)溫度分布信息及充放電需求，決定主動(dòng)加熱/散熱的強(qiáng)度，使得電池盡可能工作在最適合的溫度，充分發(fā)揮電池的性能；

      　?。?）網(wǎng)絡(luò)通訊。BMS需要與整車控制器等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信；同時(shí)，BMS在車輛上拆卸不方便，需要在不拆殼的情況下進(jìn)行在線標(biāo)定、監(jiān)控、升級(jí)維護(hù)等，一般的車載網(wǎng)絡(luò)均采用CAN；

      　?。?）信息存儲(chǔ)。用于存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數(shù)、故障碼和一致性等；

      　?。?0）電磁兼容。由于使用環(huán)境惡劣，要求BMS具有好的抗電磁干擾能力，同時(shí)要求BMS對(duì)外輻射小。

      　　一個(gè)成熟電池管理系統(tǒng)應(yīng)具備的十大功能

      　　圖2 電池管理系統(tǒng)算法框架

      　　小結(jié)

      　　綜上所述，成熟的電池管理系統(tǒng)應(yīng)該對(duì)電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理，提高電池的使用效率，增加續(xù)駛里程、延長(zhǎng)電池使用壽命、降低運(yùn)行成本。電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)汽車發(fā)展的同時(shí)，其技術(shù)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

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      電池管理知識(shí)

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      電池管理數(shù)據(jù)手冊(cè)

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      • 快充技術(shù)
        快充技術(shù)
        +關(guān)注
      • 尼吉康
        尼吉康
        +關(guān)注
      • trinamic
        trinamic
        +關(guān)注
        TRINAMIC總部位于德國(guó)漢堡，經(jīng)過近十幾年的發(fā)展在半導(dǎo)體行業(yè)被稱作是一個(gè)神話，主要致力與運(yùn)動(dòng)控制產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與研發(fā)（步進(jìn)和直流無刷系統(tǒng)）主要產(chǎn)品包括芯片，模塊和系統(tǒng)。
      • 閾值電壓
        閾值電壓
        +關(guān)注
        　　閾值電壓 （Threshold voltage）：通常將傳輸特性曲線中輸出電流隨輸入電壓改變而急劇變化轉(zhuǎn)折區(qū)的中點(diǎn)對(duì)應(yīng)的輸入電壓稱為閾值電壓。在描述不同的器件時(shí)具有不同的參數(shù)。如描述場(chǎng)發(fā)射的特性時(shí)，電流達(dá)到10mA時(shí)的電壓被稱為閾值電壓。
      • 無線供電
        無線供電
        +關(guān)注
        無線供電，是一種方便安全的新技術(shù)，無需任何物理上的連接，電能可以近距離無接觸地傳輸給負(fù)載。實(shí)際上近距離的無線供電技術(shù)早在一百多年前就已經(jīng)出現(xiàn)，而我們現(xiàn)在生活中的很多小東西，都已經(jīng)在使用無線供電。
      • 寧德時(shí)代
        寧德時(shí)代
        +關(guān)注
      • 艾德克斯
        艾德克斯
        +關(guān)注
        ITECH 艾德克斯電子為專業(yè)的儀器制造商，致力于“功率電子”產(chǎn)品為核心的相關(guān)產(chǎn)業(yè)測(cè)試解決方案的研究，通過不斷深入了解各個(gè)行業(yè)的測(cè)試需求，持續(xù)提供給客戶具有競(jìng)爭(zhēng)力的測(cè)試方案。
      • 快充
        快充
        +關(guān)注
        目前手機(jī)快速充電主要分為三大類：VOOC閃充快速充電技術(shù)、高通Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電技術(shù)。 另外在電動(dòng)汽車領(lǐng)域快充也有很大的需求，電動(dòng)車的續(xù)航需求不斷提高已經(jīng)讓“2小時(shí)快速充電”成為現(xiàn)實(shí)。
      • Qi標(biāo)準(zhǔn)
        Qi標(biāo)準(zhǔn)
        +關(guān)注
        國(guó)際無線充電聯(lián)盟（Wireless Power Consortium，WPC）2010年8月31日上午在北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館發(fā)布Qi無線充電國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，將該標(biāo)準(zhǔn)引入中國(guó)。
      • Pebble
        Pebble
        +關(guān)注
        Pebble，是一家智能手表廠商。2015年2 月底，智能手表廠商 Pebble 發(fā)起了新眾籌，上線不足 1 小時(shí)就籌到了 100 萬美元。
      • WPC
        WPC
        +關(guān)注
      • 手機(jī)快充
        手機(jī)快充
        +關(guān)注
        手機(jī)快充電主要分為三大類：VOOC閃充快速充電技術(shù)、高通Quick Charge 2.0快速充電技術(shù)、聯(lián)發(fā)科Pump Express Plus快速充電技術(shù)。
      • 電池系統(tǒng)
        電池系統(tǒng)
        +關(guān)注
        　BMS電池系統(tǒng)俗稱之為電池保姆或電池管家，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。
      • A4WP
        A4WP
        +關(guān)注
        A4WP由三星與Qualcomm創(chuàng)立的無線充電聯(lián)盟，英特爾已加入該組織，并成為董事成員。
      • MAX660
        MAX660
        +關(guān)注
        MAX660 單片電荷泵電壓逆變器將+1.5V 至+5.5V 輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的-1.5V 至-5.5V 輸出。僅使用兩個(gè)低成本電容器，電荷泵的 100mA 輸出取代了開關(guān)穩(wěn)壓器，消除了電感器及其相關(guān)成本、尺寸和 EMI。
      • 智能變電站
        智能變電站
        +關(guān)注
        采用可靠、經(jīng)濟(jì)、集成、低碳、環(huán)保的設(shè)備與設(shè)計(jì)，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)功能集成化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊化、高壓設(shè)備智能化和運(yùn)行狀態(tài)可視化等為基本要求，能夠支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)在線分析和控制決策，進(jìn)而提高整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行可靠性及經(jīng)濟(jì)性的變電站。
      • USB PD
        USB PD
        +關(guān)注
      • 太陽(yáng)能充電
        太陽(yáng)能充電
        +關(guān)注
      • PSR
        PSR
        +關(guān)注
      • 光伏并網(wǎng)逆變器
        光伏并網(wǎng)逆變器
        +關(guān)注
        逆變器將直流電轉(zhuǎn)化為交流電，若直流電壓較低，則通過交流變壓器升壓，即得到標(biāo)準(zhǔn)交流電壓和頻率。對(duì)大容量的逆變器，由于直流母線電壓較高，交流輸出一般不需要變壓器升壓即能達(dá)到220V，在中、小容量的逆變器中，由于直流電壓較低，如12V、24V，就必須設(shè)計(jì)升壓電路。
      • 浪涌抑制器
        浪涌抑制器
        +關(guān)注
      • USB-PD
        USB-PD
        +關(guān)注
      • 納微半導(dǎo)體
        納微半導(dǎo)體
        +關(guān)注
        Navitas 成立于 2014 年，開發(fā)的超高效氮化鎵 （GaN）半導(dǎo)體在效率、性能、尺寸、成本和可持續(xù)性方面正在徹底改變電力電子領(lǐng)域。Navitas 這個(gè)名字來源于拉丁語(yǔ)中的能源，它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)開發(fā)技術(shù)以改善和更可持續(xù)的能源使用的關(guān)注，還體現(xiàn)了我們到 2026 年為估計(jì) 13B 美元的功率半導(dǎo)體市場(chǎng)帶來的能源。
      • PWM信號(hào)
        PWM信號(hào)
        +關(guān)注
        脈沖寬度調(diào)制是一種模擬控制方式，根據(jù)相應(yīng)載荷的變化來調(diào)制晶體管基極或MOS管柵極的偏置，來實(shí)現(xiàn)晶體管或MOS管導(dǎo)通時(shí)間的改變，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)穩(wěn)壓電源輸出的改變。這種方式能使電源的輸出電壓在工作條件變化時(shí)保持恒定，是利用微處理器的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)。
      • 醫(yī)療電源
        醫(yī)療電源
        +關(guān)注
      • 共享充電寶
        共享充電寶
        +關(guān)注
        共享充電寶是指企業(yè)提供的充電租賃設(shè)備，用戶使用移動(dòng)設(shè)備掃描設(shè)備屏幕上的二維碼交付押金，即可租借一個(gè)充電寶，充電寶成功歸還后，押金可隨時(shí)提現(xiàn)并退回賬戶。2021年4月，研究機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)顯示，2020年全國(guó)在線共享充電寶設(shè)備量已超過440萬，用戶規(guī)模超過2億人。隨著用戶規(guī)模與落地場(chǎng)景的激增，消費(fèi)者對(duì)共享充電寶的價(jià)格變得越來越敏感。
      • DCDC電源
        DCDC電源
        +關(guān)注
        DC/DC表示的是將某一電壓等級(jí)的直流電源變換其他電壓等級(jí)直流電源的裝置。DC/DC按電壓等級(jí)變換關(guān)系分升壓電源和降壓電源兩類，按輸入輸出關(guān)系分隔離電源和無隔離電源兩類。例如車載直流電源上接的DC/DC變換器是把高壓的直流電變換為低壓的直流電。
      • 系統(tǒng)電源
        系統(tǒng)電源
        +關(guān)注
      • LT8705
        LT8705
        +關(guān)注
      • 董明珠
        董明珠
        +關(guān)注
        董明珠， 出生于江蘇南京，企業(yè)家 ，先后畢業(yè)于安徽蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)EMBA2008級(jí) 、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)系研究生班、中歐國(guó)際工商學(xué)院EMBA 。 　　1990年進(jìn)入格力做業(yè)務(wù)經(jīng)理。 1994年開始相繼任珠海格力電器股份有限公司經(jīng)營(yíng)部部長(zhǎng)、副總經(jīng)理、副董事長(zhǎng)。并在2012年5月，被任命為格力集團(tuán)董事長(zhǎng)。連任第十屆、第十一屆和第十二屆全國(guó)人大代表，擔(dān)任民建中央常委、廣東省女企業(yè)家協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)、珠海市紅十字會(huì)榮譽(yù)會(huì)長(zhǎng)等職務(wù) 。2004年3月，當(dāng)選人民日?qǐng)?bào)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》評(píng)選的2003-2004年度“中國(guó)十大女性經(jīng)濟(jì)人物”。2004年6月被評(píng)為“受MBA尊敬的十大創(chuàng)新企業(yè)家”和2004年11月被評(píng)為“2004年度中國(guó)十大營(yíng)銷人物”
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