当锂电池工作温度高于200℃时,电解液会分解并产生可燃性气体,并且与由正极的分解产生的氧气剧烈反应,进而导致热失控。在0℃以下充电,会造成锂金属在负极表面形成电镀层,这会减少电池的循环寿命。过低的电压或者过放电,会导致电解液分解并产生可燃气体进而导致潜在安全风险。过高的电压或者过充电,广西BMS电池管理监控系统功能介绍,广西BMS电池管理监控系统功能介绍,可能导致正极材料失去活性,并产生大量的热;普通电解质在电压高于4,广西BMS电池管理监控系统功能介绍.5 V时会分解。为了解决这些问题,人们试图开发能够在非常恶劣的情况下进行工作的新电池系统,另一方面,目前商业化锂离子电池必须连接管理系统,使锂离子电池可以得到有效的控制和管理,每个单电池都在适当的条件下工作,充分保证电池的安全性、耐久性和动力性。电池短路目前电池安全领域的国际难题。广西BMS电池管理监控系统功能介绍
一般地,锂离子电池适宜的工作温度为15~35℃,而电动汽车的实际工作温度为-30~50℃,因此必须对电池进行热管理,低温时需要加热,高温时需要冷却。热管理包括设计与控制两方面,其中,热管理设计不属于本文内容。温度控制是通过测温元件测得电池组不同位置的温度,综合温度分布情况,热管理系统控制电路进行散热,热管理的执行部件一般有风扇、水/油泵、制冷机等。比如,可以根据温度范围进行分档控制。Volt插电式混合动力电池热管理分为3种模式:主动(制冷散热)、被动(风扇散热)和不冷却模式,当动力电池温度超过某预先设定的被动冷却目标温度后,被动散热模式启动;而当温度继续升高至主动冷却目标温度以上时,主动散热模式启动。广西BMS电池管理监控系统功能介绍安全性能成为除成本因素外另一个制约锂离子电池应用的关键指标。
信息存储。用于存储关键数据,如SOC、SOH、SOF、SOE、累积充放电Ah数、故障码和一致性等。车辆中的真实BMS可能只有上面提到的部分硬件和软件。每个电池单元至少应有一个电池电压传感器和一个温度传感器。对于具有几十个电池的电池系统,可能只有一个BMS控制器,或者甚至将BMS功能集成到车辆的主控制器中。对于具有数百个电池单元的电池系统,可能有一个主控制器和多个只管理一个电池模块的从属控制器。对于每个具有数十个电池单元的电池模块,可能存在一些模块电路接触器和平衡模块,并且从控制器像测量电压和电流一样管理电池模块,控制接触器,均衡电池单元并与主控制器通信。根据所报告的数据,主控制器将执行电池状态估计,故障诊断,热管理等。
温度对电池性能影响较大,目前一般只能测得电池表面温度,而电池内部温度需要使用热模型进行估计。常用的电池热模型包括零维模型(集总参数模型)、一维乃至三维模型。零维模型可以大致计算电池充放电过程中的温度变化,估计精度有限,但模型计算量小,因此可用于实时的温度估计。一维、二维及三维模型需要使用数值方法对传热微分方程进行求解,对电池进行网格划分,计算电池的温度场分布,同时还需考虑电池结构对传热的影响(结构包括内核、外壳、电解液层等)。BMS主要作用是防止电池出现过度充电和过度放电。
锂电池衰减机理。锂离子电池为“摇椅式”电池,正负极的活性材料可以看作容纳锂离子的两个水桶,锂离子相当于桶里的水。电池的性能衰减可以理解为“水”变少(即活性锂离子损失),或“桶”变小(正极或负极活性物质变少)。导致活性锂离子损失的主要原因是:电极与电解液副反应形成钝化膜(如SEI膜);由于充放电电池膨胀收缩疲劳导致电极龟裂,导致电极与电解液副反应形成新的SEI膜,消耗锂离子;不当充电导致的析锂与电解液反应消耗锂离子。导致活性材料损失的主要原因包括:材料中的锰、铁或镍等离子溶解;活性材料颗粒脱落;活性材料晶格塌陷。目前SOH 估计方法主要分为耐久性经验模型估计法和基于电池模型的参数辨识方法。BMS为新能源车辆的使用安全提供保障。广西BMS电池管理监控系统功能介绍
BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家。广西BMS电池管理监控系统功能介绍
BMS在线故障诊断。包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出等。故障检测是指通过采集到的传感器信号,采用诊断算法诊断故障类型,并进行早期预警。电池故障是指电池组、高压电回路、热管理等各个子系统的传感器故障、执行器故障(如接触器、风扇、泵、加热器等),以及网络故障、各种控制器软硬件故障等。电池组本身故障是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等。广西BMS电池管理监控系统功能介绍