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江苏大学电池管理系统(BMS)开发与测试平台招标公告

江苏大学电池管理系统(BMS)开发与测试平台招标公告
江苏大学电池管理系统(BMS)开发与测试平台招标公告

储能系统方案设计精编版

商用300KW储能方案 技术要求及参数 电倍率0.5C; 储能系统配置容量:300kWh。 电池系统方案 术语定义 池采集均衡单元:管理一定数量串联电池模块单元,进行电压和温度的采集,对本单元电池模块进行均衡管理。在本方案中管理计60支的电池。电池簇管理单元:管理一个串联回路中的全部电池采集均衡单元,同时检测本组电池的电流,在必要时采取保案中管理17台电池采集均衡单元。电池阵列管理单元:管理PCS下辖全部电池簇管理单元,同时与PCS和后台监控系统通信状态请求PCS调整充放电功率。在本方案中管理2个并联的电池簇。 池模块:由10支5并2串的单体电池组成。 1 电池成组示意图 电池系统集成设计方案 .1电池系统构成 照系统配置300kWh储存能量的技术需求,本储能系统项目方案共使用1台150kW的PCS。储能单元由一台PCS和2个电池簇组台电池阵列管理单元设备。每个电池簇由一台电池簇管理设备和17 个电池组组成。

.2 电池系统计算书项目单体电池模块电池组电池簇电池阵列 体电池数目 1 10 60 1020 2040 称电压(V) 3.2 6.4 38.4 652.8 652.8 量(Ah) 55 275 275 275 -- 定能量(kWh) 0.176 1.76 10.56 179.52 359.04 低工作电压(V) 2.5 5 30 510 510 高充电电压(V) 3.6 7.2 43.2 734.4 734.4 统配置裕量 (359.04kWh -300 kWh)/300 kWh =19.68% 于以上各项分析设计,300kWh 电池系统计算如下。 .3电池柜设计方案 池机柜内部主要安装电池箱和BMS主控管理系统、配套电线电缆、高低压电气保护部件等。机柜采用分组分层设计,机柜外观柜采用免维护技术、模数化组合的装配式结构,保证柜体结构具有良好的机械强度,整体结构能最大程度地满足整个系统的可。其中,三个电池架组成的示意图如图3所示,尺寸为3600mm×700mm×2300mm。

电池管理系统 (BMS)

如何重新定义电动汽车电池管理系统 (BMS )? 来源:英飞凌公司 作者:Klaus & Bj?rn2013年12月13日 12:01 0 分享 订阅 [导读] 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。 关键词:电池管理处理器英飞凌电动汽车 随着电气化动力系统变得日益复杂,BMS 需要执行的功能增多,承受的负担之重前所未有。 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。未 来,甚至车辆控制单元 (VCU ) 的部件和功能也会与 BMS 相关联。 图1 配备所有相关部件的电动汽车电池管理系统 (BMS )

未来,BMS 将在电动汽车领域发挥重要作用。然而 BMS 的各个子功能往往由 OEM车厂定制,会因系统配置不同而存在很大差异。因此,不可能制定出适用于每一个电动汽车制造商的完整的 BMS 要求列表。然而,电池管理系统处理的任务范围不断扩大,这一事实毋庸置疑。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。 安全要求 在 ISO 26262 安全标准范围内,如 BMS 等特定的电气和电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。与之对应的故障检测率至少为 97% 至 99%。电池系统中最危险的故障来源有:因电缆磨损或事故而导致车辆底盘出现高电压漏电而未被发现;各种引起高电压电池起火或爆炸的原因:例如对电池过度充电(例如在公用电网上或因停电恢复引起)、电池过早老化(例如爆炸性气体泄漏)、液体进入和短路(例如因雨水引起)、滥用(例如维修不当)和热管理错误(例如冷却失效)等。 在安全方面,主开关(主继电器)在避免与高电压相关的事故中起到了重要的作用,它可确保 BMS 电子系统能够作出充分的故障反应。发生故障时,BMS 模块会在适当的故障反应时间内断开开关(例如 10ms 以内)。非关键故障安全条件的特征通常是:如果 BMS 微控制器(MCU)失效,甚至在控制器逻辑完全失效的情况下,独立的外部安全元件(例如窗口看门狗)仍可确保主开关继电器可靠地打开逆变器(正/负)的两个高电压触点。BMS 系统中还集成了其他安全功能,包括漏电电流监控和主开关继电器监控。 控制和监控功能: 其他 BMS 功能包括对电动汽车中昂贵的高电压电池的监控、保养和维护。BMS 控制和监控功能来源于安装于电池包中的电子平衡单元。管理各个电池组内(battery slave pack)的平衡,同时精确地感测各个单电池的电压。平衡芯片通常可管理多达 12 个单电池组成的群组。相关数量的电池群组串联后可产生高达数百伏的高中间电路电压以供逆变器控制之用,这是电动汽车的逆变器电驱动所必需的。 位于主开关对所有高电压电池的总电流的测量,以及从芯片对各个单电池电压的单电池精确同步监控,BMS 可使用特定算法(例如,基于电池化学 Matlab Simulink 模型)评估充电状态及健康状态等电池参数。BMS 通常不会安装在非常靠近高电压电池的位置,但是通常会通过冗余的流电去耦总线系统(比如 CAN 或其他适合的差分总线)与电子平衡从动元件相连接。它由汽车电压(12 伏电池)供电,因此可通过现有的网络架构与现有的控制单元群组结合使用,无需进一步的流电去耦措施。最后,它还改善了安全性,因为它让 BMS 能够在高电压电池发生机构或化学缺陷时确保功能正常并且安全地断开主开关。 随着电池专用的化学/电气算法日益复杂,预计 BMS 将需要使用拥有 2.5MB 至 4MB 闪存和强大的多核处理器架构的 AURIX 等微控制器(MCU)。这种组合可以保证有足够的内存用于全面校准参数并提供足够的计算能力(图 2)。

储能系统功能介绍及基本拓扑

储能系统功能介绍及基本拓扑 储能系统是一个可完成存储电能和供电的系统。本系统主要由两大单元组成:储能单元 和监控与调度管理单元。储能单元包含储能电池组、电池管理系统、PCS等;监控与调度管 理单元包括计算机、控制软件及显示终端。 储能系统PCS功能描述: 储能变流器又叫储能系统双向变流器,又可以称为功率变换系统(PCS。储能变流器 是储能单元中功率调节的执行设备,由若干个交直流变换模块及直流变换模块构成。储能系统中的能量转换系统(PCS处于交流380V三相电网和储能电池组之间,用于满足储能电池 组充放电控制的需要。在监控与调度系统的调配下,可满足额定的功率需求,并结合电池管理系统的信息,实施有效和安全的储电和放电管理。 储能系统电池管理系统功能描述:电池管理系统安装于储能电池组内,负责对储能电池组进行电压、温度、电流、容量等信息的采集,实时状态监测和故障分析,同时通过CAN总线与PCS监控与调度系统联机 通信,实现对电池进行优化的充放电管理控制。本系统每簇电池组各自配套一套电池管理系统,能达到有效和高效地使用每簇储能电池及整体合理调配的目的。 监控与调度管理系统: 监控与调度管理系统(以下简称监控调度系统,SDS,Supervision and Dispatch System )是储能单元的能量调度、管理中心,负责收集全部电池管理系统数据、储能变流器 数据及配电柜数据,向各个部分发出控制指令,控制整个储能系统的运行,合理安排储能变流器工作; 系统既可以按照预设的充放电时间、功率和运行模式自动运行,也可以接受操作员的即时指令运行。 电池管理系统主要功能-nego 使用的电池管理系统功能。 (1)单体电池电压的检测利用专用电压测量芯片,内含高精度A/D 转换模块。电池巡 检周期达到150ms,电压检测范围0~5V,精度%FSR从而精确及时监控电池在使用过程中的状态及变化。有效时防止电池的不正当使用。

储能系统方案

1、方案简介 储能系统(EnergyStorageSystem,简称ESS)是一个可完成存储电能和供电的系统,具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以使太阳能、风能发电平滑输出,减少其随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击;通过谷价时段充电,峰价时段放电可以减少用户的电费支出;在大电网断电时,能够孤岛运行,确保对用户不间断供电。 储能系统是电力系统“采-发-输-配-用-储”的重要组成部分,是构建新能源微电网的基础。系统中引入储能环节后,可以有效地实现需求侧管理,消除昼夜间峰谷差,平抑负荷,不仅可以更有效地利用电力设备、降低用电成本,还可以促进可再生能源的应用,也可作为提高系统运行稳定性、参与调频调压、补偿负荷波动的一种有效手段。

储能系统包括锂离子电池、BMS系统、PCS系统、EMS系统等。其中,电池模组采用模块化设计,由若干电池串并联组成。每个电池模组配置一个电池管理单元,对单体电池的电压、温度等参数进行监测; 储能系统架构图 2.1电池 根据市场情况,储能电池选择为磷酸铁锂电池,磷酸铁锂电池具有一定的优势。 1)长循环寿命 由于风光资源的不确定性、间歇性,蓄电池经常处于部分荷电状态(PSOC)模式下运行。电池在这种状态下经常处于过充或欠充状态,

尤其是欠充状态会导致电池寿命提前终止,磷酸铁锂电池使用年限达到15年,循环次数4500次以上。 2)高能量转换效率 储能电池经常处于充放电循环,电池的能量转换效率高低对规模储能电站的经济性好坏有决定性的影响。磷酸铁锂电池改善了电池部分荷电态(PSOC)模式下的充电接受能力,充电接受能力较普通电池提升40%以上,使电池具有了优异的充放电效率(97%以上),整个储能电站的能量转换效率可达到90%以上。 3)经济性价比 寿命期内性价比是评估储能技术是否可行的一项重要指标。磷酸铁锂电池既保持了电池高能量密度,又具有快速充放电、循环寿命长、价格低等优势,收益/投资比可达2.0;相比铅碳电池、管式胶体电池、三元锂电池相比,具有更低的成本及更高的性价比,可有效的降低储能电站运行成本。 4)系统安全可靠性 储能电站具有较高的安全可靠性要求,磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。工作温度范围宽广(-20C--+75C),有耐高温特性磷酸铁锂电热峰值可达350℃-500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

电池管理系统BMS硬件技术要求书

BMS硬件技术要求 MA/SIR X.X.X 编制 审核 会签 批准

1. 产品技术要求 硬件选型要求 BMS 的主控单元微处理器必须满足如下的性能要求: 序号项目主板MCU性能要求 1 处理器类型16位汽车级芯片 2处理器总线时钟频率≥80MHz 3Internal RAM(随机读写存储器)≥64Kbyte 4Flash(存储器)≥1Mbyte 5EEPROM (电可擦除读写存储器)≥4Kbyte 电池管理系统关键元器件要求采用汽车级产品并满足汽车电子相应的测试标准。 环境要求 相对湿度15% ~90%RH; 海拔高度-100~5000m; 气压范围56.9~106.3kPa; 工作环境温度范围为-40℃~+85℃。 序号项目主板MCU性能要求 1 相对湿度15% ~90%RH 2海拔高度-100~5000m 3气压范围56.9~106.3kPa 4工作环境温度-40℃~+85℃ 电源管理要求 1.3.1 基本功能要求 N o. 序 Cont ents 目录 Description 描述 R&D Requirements 设计要求 Remar ks 说明

1.3.2 供电要求 1).BMS应支持6V-32V常火供电,工作模式下功耗(不含外部继电器)不超过 0.5A@12V,系统应用仅支持12V系统; 2).BMS应支持12V/24V(±15%)A+供电; 3).BMS应支持钥匙信号唤醒、VCU信号唤醒、A+信号唤醒、CC唤醒、预留定时唤醒、CAN唤醒,并预留1路硬线唤醒,内部应具备唤醒源识别功能;在无唤醒信号的情况下进入休眠模式,功耗要求不高于1mA。CC在线不充电状态系统进行低功耗模式,功耗要求不高于5mA。 4).在汽车启动电池出现馈电异常情况时,BMS内部供电电路应避免出现充电系统相关接口(A+或CP)向汽车启动电池补电而导致硬件损坏的风险; 5).在供电系统9V-16V范围内,BMS的所有功能模块应能正常工作; 6).在供电系统6V-9V范围内,BMS的对外通讯功能正常工作,能判断电源欠压状态; 7).在供电系统16V-32V范围内,BMS的对外通讯功能正常工作,且能正常检测充电连接信号和电源过压状态,12V系统应用时为保护外部高压继电器,在24V A+供电时BMS 应进入保护状态,严禁常火24V系统应用环境;

BMS储能系统用户手册(V1.0)-磷酸铁锂要点

储能电站电池管理系统 (BMS) 用户手册V1.0 (磷酸铁锂电池) 深圳市光辉电器实业有限公司

目录 1、概述?错误!未定义书签。 2、系统特点.............................................................................................................. 错误!未定义书签。 3、储能电站系统组成?错误!未定义书签。 4、电池管理系统主要组成 (4) 4.1 储能电池管理模块ESBMM ......................................................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 ESBMM-12版本?错误!未定义书签。 4.1.2 ESBMM-24版本........................................................................... 错误!未定义书签。 4.2 电池组控制模块ESGU................................................................................ 错误!未定义书签。 4.3 储能系统管理单元ESMU ............................................................................... 错误!未定义书签。 5、安装及操作注意事项?错误!未定义书签。 19 附录A:产品操作使用界面?

电池管理系统BMS控制策略方案书

项目编号: 项目名称:电池管理系统(BMS)文档版本:V0.01 技术部 2015年月日

版本履历

目录 1.前言 (4) 2.名词术语 (5) 3.概要 (6) 4.总体要求 (7) 5.系统原理图 (9) 6.模块的构成 (10) 6.1BMS程序模块图 (10) 6.2整体方案图 (10) 7.电池串管理单元BCU (11) 7.1模块的概述 (11) 7.2模块的输入 (11) 7.3模块的功能 (11) 7.4模块的输出 (11) 8.电池检测模块BMU (11) 8.1模块的概述 (11) 8.2模块的输入 (11) 8.3模块的功能 (11) 8.4模块的输出 (12) 9.绝缘检测模块LDM (12) 9.1模块的概述 (12) 9.2模块的输入 (12) 9.3模块的功能 (12) 9.4模块的输出 (12) 10.强电控制系统HCS (12) 10.1模块的概述 (12) 10.2模块的输入 (12) 10.3模块的功能 (12) 10.4模块的输出 (13) 11.电流传感器CS (13) 11.1模块的概述 (13) 12.显示屏LCD (13) 12.1模块的概述 (13) 13.后记 (14) 14.参考资料 (15)

1.前言 开发电动汽车电池管理系统,此系统的全面实时监控,具有良好的电池均衡性能,检测精度高。

2.名词术语 BMS:电池管理系统 BCU:电池串管理单元 BMU:电池检测单元 LDM:绝缘检测模块 HCS:强电控制系统 SOC: 电池荷电状态

3.概要 电动汽车电池管理系统(BMS),管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态,从而采集动力电池的状态参数,实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯,对电池系统进行安全可靠、高效管理。电池管理系统包括BCU和BMU,BCU主要作用是:根据动力电池的工作状态,对电池组SOC进行动态估计,通过霍尔电流传感器,实现对充放电回路电流的实时监测,保护电池系统,可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信,交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息;BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测,通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU,通过与智能充电桩交互数据信息,充电期间实时估算电池模块SOC,对电芯进行充电均衡,提高单节电芯的一致性,提高整组电池使用性能,对电池进行主动式冷热管理,保护电池使用寿命,延长电池寿命。

动力电池管理系统(BMS)的核心技术【深度解析】

动力电池管理系统(BMS)的核心技术 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 什么是BMS的核心技术? BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。 检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压,然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink 开发的环境的一般分为两部分:电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。

状态估算包括SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(Stateof Health)以及均衡和热管理。 电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是以SOC为基础的,所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。如果没有精确的SOC,加再多的保护功能也无法使BMS正常工作,因为电池会经常处于被保护状态,更无法延长电池的寿命。此外,SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高,对于相同容量的电池,可以有更高的续航里程。所以,高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。比如克莱斯勒的菲亚特500e BEV,可以一直放电SOC=5%。成为当时续航里程最长的电动车。下图是一个算法鲁棒性的例子。电池是磷酸铁锂电池。它的SOCvs OCV曲线在SOC从70%到95%区间大约只变化2-3mV。而电压传感器的测量误差就有3-4mV。在这种情况下,我们有意让初始SOC有20%的误差,看看算法能不能够把这20%的误差纠正过来。如果没有纠错功能,SOC会按照SOCI的曲线走。算法输出的SOC是CombinedSOC也即是图中的蓝色实线。CalculatedSOC是根据最后的验证结果反推回去的真正SOC。 SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然,这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。 SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使

储能系统方案.doc

序 术语 定义 号 1 单体蓄电池, Cell 由电极和电解质组成,构成蓄电池组的最小单元,能将所获得的电 能以化学能的形式贮存并将化学能转为电能的一种电化学装置。 2 电池模块 ,Battery Module 用电气方式连接起来的用作能源的两个或者多个单体蓄电池。 3 电池簇 ,Battery Cluster 由若干个电池模块串联,并与电路系统相联组成的电池系统,电路 系统一般由监测、保护电路、电气、通讯接口及热管理装置等组成。 4 电池堆 ,Battery Array 由连接在同一台能量转换系统( PCS )上的若干个电池簇并联而成的 可整体实现功率输入、输出的电池系统,并受后台监控系统控制。 电池管理系统 ,Battery 用于对蓄电池充、放电过程进行管理,提高蓄电池使用寿命,并为 5 用户提供相关信息的电路系统的总称,由 BMU 、MBMS 和 BAMS 等管理 Management System,BMS 单元组成,可根据储能系统配置选用两层或三层架构。 具有监测电池模块内单体电池电压、温度的功能,并能够对电池模 6 电池管理单元 ,Battery 块充、放电过程进行安全管理,为蓄电池提供通信接口的系统。 BMU Management Unit, BMU 是电池管理系统( BMS )的最小组成管理单元,通过通信接口向电池 簇管理系统( MBMS )提供电池模块内部信息。 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统, 有效地对电池簇充、 电池簇管理系统 ,Main 放电过程进行安全管理,对可能出现的故障进行报警和应急保护处 7 Battery Management 理,保证电池安全、可靠、稳定的运行。 MBMS 是电池管理系统的中 System,MBMS 间层级,向下收集电池管理单元( BMU )信息,并向上层电池堆管理 系统( BAMS )提供信息。 电池堆管理系统 ,Battery 是由电子电路设备构成的实时监测与管理系统,对整个储能电池堆 8 Array Management System, 的电池进行集中管理,保证电池安全、可靠、稳定的运行。 BAMS 是 BAMS 电池管理系统的最高层级,向下连接接电池簇管理系统( MBMS )。 9 电池荷电状态 ,State of 电池当前实际可用电量与额定电量的比值。 Charge,SOC 10 电池健康状态 ,State of 电池当前可充放电总电量与额定电量的比值。 Health,SOH 11 能量转换系统 Power 实现电池与交流电网之间双向能量转换的装置,其核心部分是由电 Conversion System,PCS 力电子器件组成的换流器。 后台监控系统 , Supervisory 对储能系统、外部电网、负载进行监测和协调控制的系统平台,由 12 Control And Data BAMS 或 MBMS (二层构架时)与其进行通信,完成储能电池堆的信息 Acquisition, SCADA 传输和后台控制。

HYBTVAH储能锂电池系统方案

文件:HY20161026-修改 密级:阶段:C HYBT48400锂电池储能系统方案客户名称(Customer): 产品型号(Type):HYBT48400BMS-III-H 发行日期(Issuing Date):

任务来源:本技术方案适用于锂电池储能系统。本方案包含1套HYBT48400BMS-III-H锂电池组及其管理系统。本方案包括锂电池组、电池管理系统及其辅材的技术参数、参考标准、接口方式等内容。 湖南合一能源科技有限公司 Hunan HeyiEnergy Science&Technology Co.,Ltd

一、内容 综合储能系统:HYBT48400BMS-III-H锂电池储能系统主要由电池组、电池管理系统(BMS)和电池机柜构成,整个系统能够在电池管理系统监控下自动化运行,人机界面友好,运行状态可视化程度高。本产品具有集成化、小型化、轻型化、智能化、标准化、环保化等特点,可广泛应用于室内分布站、一体化基站、边际站、微蜂窝站、FTTX设备、WLAN设备、射频拉远、分布式供电等通信领域,也可用于接入网设备、远端交换局、移动通信设备、传输设备、移动应急通信车、交警消防应急通信系统、卫星地面站和微波通信设备等领域。 参考标准: YDB032QB-H-005-2012《通信基站用磷酸铁锂电池》 YDT2344.1-2011《通信用磷酸铁锂电池组第1部分:集成式电池组》YDT1051-2010《通信局(站)电源系统总技术要求》 YD/T5040-2010《通信电源设备工程安装设计规范》 YDT1363.3-2005《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统》YDT983-1998《通信电源设备电磁兼容性限值及测量方法》 GB/T31484-2015《电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》 GB/T31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法》GB/T31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》 1.电池组电压为48V,容量为400Ah,是由520节3.7V/ 2.5Ah、

BMS储能系统用户手册(V1.0)-磷酸铁锂要点

储能电站电池管理系统 (BMS) 用户手册V1.0 (磷酸铁锂电池) 深圳市光辉电器实业有限公司

目录 1、概述 (3) 2、系统特点 (3) 3、储能电站系统组成 (4) 4、电池管理系统主要组成 (4) 4.1 储能电池管理模块ESBMM (5) 4.1.1 ESBMM-12版本 (5) 4.1.2 ESBMM-24版本 (8) 4.2 电池组控制模块ESGU (12) 4.3 储能系统管理单元ESMU (14) 5、安装及操作注意事项 (17) 附录A:产品操作使用界面 (18)

1、概述 ESBMS 是根据储能电池组特点设计的电池管理系统,实现电池组的监控,管理和保护等功能,为磷酸铁锂电池在成组使用时的安全应用以及寿命的延长等方面都起着决定性的作用。 2、系统特点 ●全面电池信息管理 实时采集单体电池电压、温度,整组电池端电压、充放电电流等。 ●在线SOC诊断 在实时数据采集的基础上,采用多种模式分段处理办法,建立专家数学分析诊断模型,在线预估单体电池的SOC。同时,智能化地根据电池充放电电流和环境温度等对SOC预测进行校正,给出更符合变化负荷下的电池剩余容量及可靠使用时间。 ●主动无损均衡充电管理 在充电过程中,采用我司“补偿式串联电流均衡法”和“集中式均衡法”两项发明专利技术调整单节电池充电电流,保证系统内所有电池的电池端电压在每一时刻有良好的一致性,同时减少有损均衡方法带来的能量浪费,最大均衡电流不小于2A。 ●系统保护功能 对运行过程中可能出现的电池严重过压、欠压、过流(短路)、漏电(绝缘)等异常故障情况,通过高压控制单元实现快速切断电池回路,并隔离故障点、及时输出声光报警信息,保证系统安全可靠运行。 ●热管理功能 对电池箱的运行温度进行严格监控,如果温度高于或低于保护值将输出热管理启动信号,系统可配备风机或保温储热装置来调整温度;若温度达到设定的危险值,电池管理系统自动与系统保护机制联动,及时切断电池回路,保证系统安全。 ●自我故障诊断与容错技术 电池管理系统采用先进的自我故障诊断和容错技术,对模块自身软硬件具有自检功能,即使内部故障甚至器件损坏,也不会影响到电池运行安全。不会因电池管理系统故障导致储能系统发生故障,甚至导致电池损坏或发生恶性事故。 ●专业的负荷联动控制及优化 电池管理系统具备相应的数字通讯接口及开放的通讯协议,以及必要的输入输出干节点,可灵活接入PCS、储能电站监控调度系统等,实现联动控制,提高储能电站效率,优化负荷控制和调度决策。

电池管理系统BMS的常见测试方法

电池管理系统BMS的常见测试方法 一、BMS是什么? BMS全称BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,电池管理系统。BMS是电池与用户之间的纽带,其主要目的是提高电池的利用率,防止电池的过度充电和放电。 二、BMS要实现哪些功能? 一般对电池管理系统BMS而言,需要实现以下几个功能: 对电池组的工作状态的监测与管理——单体和电池组的电压监测、电流监测、温度监测、SOC (荷电状态State of Charge))估算,均衡控制等 对电池组异常状态的管理——单体和电池组的过充、过放、过流、温度超限、失衡等 对电池组故障的管理——传感器丢失、单体故障等 三、BMS测试的必要性及测试方法 BMS是个功能特别复杂的电子设备。在其设计阶段,需要对原型的功能进行验证;在生产阶段,需要对产品的功能进行测试;如果设备出现故障,需要进行检修。在这些阶段都需要有对应的测试设备来支持。 BMS的各项功能涉及到包括数据采集、数据通讯、过程控制等多种技术,需要用ADC、DIO、PWM、CAN、继电器等多种端口和设备,功能和算法都比较复杂。为了对这些复杂的功能进行全面的测试(很多情况还要进行性能测试和评估),目前的测试方法主要有两种: 1、通过实物进行测试:将被管理的电池组实物与BMS对接进行测试。 这种测试方法最直接,所有的测试参数都与实际情况一致,看似比较理想,但是从实际应用上来看还是存在比较多的问题: 1)测试时间长:电池组的充放电都会需要比较长的时间,在测试循环中需要等待的时间比 较长,难以进行批量测试。 2)需要的辅助设备多:为了模拟各种环境状态,需要大型恒温箱等辅助设备。 3)调整参数困难:如果用于BMS单项功能的验证和调试,在开始实验之前要通过充电和 放电来调整电池组的状态。 4)可控性差:单体的容量、内阻等重要参数都会受到实物的限定,没有调整空间。受制于 电池组装配工艺等多方面因素的影响,无法调整任意一个单体的SOC等运行状态,另外随着循环次数的增加,电池组自身的装填也会发生变化。 5)存在安全隐患:电池组本身就是一个储存了很大能量的装置,这种测试方法虽测试人员 的人身安全存在威胁。 6)能源消耗大:电池组的充电和放电需要很大的能源。

BMS电池管理系统说明书讲解

BMS电池管理系统说明书 BMS Battery Mnagement System Specification 概述 深圳市沃特玛电池有限公司动力电池组OPT电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)主要由功能模块(主机模块、采集模块、显示屏模块)和附件(线束、霍尔、直流继电器、主控箱等)组成,外加绝缘检测模块做监测装置,完成对动力电池的管理和应用。 OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件,其主要任务是:监测动力蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态,车体绝缘性能,与整车进行数据通讯,预测蓄电池的荷电状态(State Of Charge,简称SOC),与充电机通讯并对充电状态进行控制,热管理,存储电池单体电压等运行数据、故障报警和继电器控制记录,对电池出现的故障进行诊断和报警,最终达到防止电池过充和过放,延长其使用寿命等功能。 OPT电池管理系统一般是由一个主机模块,一个显示屏模块,一个绝缘检测模块和多个采集模块组成,各个组成模块之间通过CAN通讯进行信息交换和控制管理,每个采集模块能采集12串电池,可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数,采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显示屏模块显示,显示屏模块能显示BMS状态信息和进行参数配置,主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态,并且能在充电时与充电机通讯,控制充电电压和电流进行充电管理。 OPT BMS系统运行拓扑图如下:

图1 OPT BMS拓扑图 1.系统结构示图 OPT电池管理系统一般分一体箱和分体箱,根据客户需求和电池型号配置而设计。 一体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同一个箱体,统一的对外接口,比较典型的一体箱结构示意图如下: 图2 BMS一体箱示意图 分体箱是由主控箱和电池箱组成,主控箱一般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等,主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等,以下为典型的一个主控箱示意图: 图3 BMS主控箱结构示意图 电池箱是根据客户需求和电池型号,配置不同的采集模块和风扇数量,实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机,并能进行热管理,其中典型的一个电池箱结构示意图如下:

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本,因此,如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组,电池单体都紧密地布置在一起,在进行充放电时,各个电池单体所产生的热量互相影响,如果散热不均匀,将造成电池组局部温度快速上升,使电池的一致性恶化,使用寿命大大缩短,严重时会造成某些电池单体热失控,产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中,电池的充放电性能会大大降低,导致电池无法正常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度范围内工作,电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前,国内外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究,进行了一些新的探索,以期提高热管理系统的控制效果,从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况 目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今,持续进行(BMS)实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点;美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测; 韩国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展,即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系,实现能量制动反馈和最

电池管理系统(BMS)

电池管理系统(BMS) 电池管理系统(BMS)概述电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。 恒润科技作为国内优质的动力系统供应商,在控制系统开发方面拥有雄厚的实力和丰富的经验,可以为客户在电池管理系统开发方面提供优质的工程和配套服务。 BMS 的硬件拓扑 BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面,比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合,可以显著的降低系统成本。 分布式是将BMS 的主控板和从控板分开,甚至把低压和高压的部分分开,以增加系统配置的灵活性,适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。 恒润科技可以提供上述集中式或分布式的各种BMS 硬件方案。 BMS 的状态估算及均衡控制

针对电池在制造、使用过程中的不一致性,以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化,恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法,实现对电池全生命周期的高精度状态估算。经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达最大2%,平均估算偏差1%。 同时针对电池单体间的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,最大程度的挥电池的最大能效。 电池内短路的快速识别 电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因,是目前电池安全领域的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上)的搁置观察以期早期发现问题。 在电池的内短路识别方面,恒润科技拥有10 余项世界范围内领先的专利及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本,提高电池生产及使用过程的安全性。 恒润科技正在开发的电池内短路检测设备,可以达成如下指标: ? 检测范围:0~100kΩ量级内短路 ? 内短路阻值估计:规定区间内精度达±5% ? 单次检测时长:1~5min(根据精度需求调节) ? 检测对象:电池(无体系容量限制)、电容等 ? 单台设备年监测能力:

电池管理系统(BMS)主要涵盖以下几个功能

看到最近电池管理系统(BMS)好像挺火的,尤其是电动汽车电池管理系统。但是看到好多网上的资料大都谈论的都是比较宽泛,涉及到具体设计及控制策略方面的比较少。所以结合以前做过的产品的一些经验,将一些具体设计发出来,抛砖引玉,还希望能有高手出来指点。每天时间比较少,可能需要一段时间才能写完。对于其中的内容,主要以电动汽车的BMS为例。 BMS:battery management system电池管理系统是电池与用户之间的纽带,主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点,如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的,不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。-------引自百度百科名片:) 电池管理系统(BMS)主要涵盖以下几个功能 1)电池工作状态监控:主要指在电池的工作过程中,对电池的电压,温度,工作电流,电池电量等一系列电池相关参数进行实时监测或计算,并根据这些参数判断目前电池的状态,以进行相应的操作,防止电池的过充或过放。 2)电池充放电管理:在电池的充电或放电的过程中,根据环境状态,电池状态等相关参数对电池的充电或放电进行管理,设置电池的最佳充电或放电曲线(如充电电流,充电上限电压值,放电下限电压值等) 3)单体电池间均衡:即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡器是电池管理系统的核心部件,但目前国内在这方面的技术还不成熟。 注:目前很多电动汽车上都会专门区分BMS和BBS(BATTERY BALANCE SYSTEM),这很容易让人产生一种误解,觉得是两个各自独立的部件,实际上是一种从属关系。且当前国内汽车上在充放电管理和均衡器这两个部分的功能上比较弱,BMS实际上仅仅是进行电量的计算和实现一个过欠压(组与单体)保护及通信的功能。 电池管理系统主要包括以下几个部分 1)信号采集模块:主要用于对电池组电压,充电电流,放电电流,单体电压,电池温度,等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。(除温度信号) 2)电池保护电路模块:通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。 3)均衡电路模块:主要用于对电池组单体电压的采集,并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。目前主要有主动均衡和被动均衡两种均衡方式。(实在想不出来还会有第三种么?不主不被的?)也可称之为无损均衡和有损均衡。 4)下位机模块:信号处理,控制。通讯。

便携式移动储能电池管理系统的制作方法

本技术公开了一种便携式移动储能电池管理系统,涉及电池管理系统领域;解决用户往往不知道移动储能电池能对当前的负载设备所冲电次数的问题,其技术方案要点是:包括:用户单元,由使用移动储能电池的用户控制;其中所述用户单元中设有扫描装置,所述用户单元中设有不同标识信息的负载设备所对应的充电次数的负载设备充电次数数据库,所述用户单元中还设有显示模块;负载标识单元,设于负载设备的表面且预设有该负载设备的标识信息;本技术的一种便携式移动储能电池管理系统,使得用户得知移动储能电池对当前的负载设备能够支持的冲电次数,便于用户合理安排移动储能电池的使用场合。 权利要求书 1.一种便携式移动储能电池管理系统,其特征在于,包括: 用户单元,由使用移动储能电池的用户控制;其中所述用户单元中设有扫描装置,所述用户单元中设有不同标识信息的负载设备所对应的充电次数的负载设备充电次数数据库,所述用户单元中还设有显示模块; 负载标识单元,设于负载设备的表面且预设有该负载设备的标识信息,其中,所述负载设备的标识信息包括:负载设备的额定功率参数信息,负载设备包括手机、灯泡、笔记本电脑、烟尘分析仪或颗粒采集器; 一旦扫描装置对设于负载设备表面上的负载标识单元扫描成功,则用户单元与负载标识单元建立连接且获取当前负载设备的标识信息,用户单元以当前负载设备的标识信息为查询对象

于负载设备充电次数数据库中调取与之匹配的当前负载设备的充电次数并通过显示模块进行显示; 还包括: 移动储能电池标识单元,设于移动储能电池的表面且预设有该移动储能电池的标识信息,其中,所述移动储能电池的标识信息包括:移动储能电池的容量参数信息; 一旦扫描装置对设于移动储能电池表面上的移动储能电池标识单元扫描成功,则所述用户单元获取当前移动储能电池的标识信息并根据当前移动储能电池的标识信息调整负载设备充电次数数据库中的不同标识信息的负载设备所对应的充电次数; 其中,扫描装置对设于移动储能电池表面上的移动储能电池标识单元未扫描成功,则扫描装置对设于负载设备表面上的负载标识单元无法扫描成功。 2.根据权利要求1所述的一种便携式移动储能电池管理系统,其特征是:所述用户单元中还设有用于指示用户操作步骤信息的操作提醒模块; 一旦用户打开用户单元中的扫描装置,则操作提醒模块进行用户操作步骤信息的自动播放并于单位时间内播放结束。 3.根据权利要求2所述的一种便携式移动储能电池管理系统,其特征在于:所述移动储能电池的标识信息中还加载有该移动储能电池的重量参数信息和工作环境参数信息和应用领域信息。 4.根据权利要求3所述的一种便携式移动储能电池管理系统,其特征在于:所述移动储能电池的工作环境参数信息包括移动储能电池的工作环境湿度信息、工作环境温度信息、工作环境气压信息。 5.根据权利要求1所述的一种便携式移动储能电池管理系统,其特征在于:还包括:

解读电池管理系统BMS的现状与未来

解读电池管理系统(B M S)的现状与未来 导读:在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”:电池、电机和电控,由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业,各国企业的起步相差并不大。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 随着新能源概念的普及推广,新能源汽车也逐步走入了千家万户,新能源汽车作为寻常百姓的新购车选择已经开始侵占着原本属于传统燃油汽车的市场,作为目前新能源汽车最大的市场,中国的企业依靠着新能源汽车首次与国外企业站在同一起跑线,不断涌现的新技术新工艺,让中国的新能源汽车行业有了更充足的底气去放眼世界,心系未来。 提到传统燃油汽车的核心关键自然离不开俗称的“三大件”:发动机、底盘以及变速箱,在这“三大件”上,中国技术落后以德日美为首的国外汽车厂商已是共识。而在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”:电池、电机和电控,由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业,各国企业的起步相差并不大,这也让我国企业在汽车这个1886年发明至今的多用途动力驱动工具上拥有了与国外企业一较高下的条件。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 新能源电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动,而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带,电池管理系统BMS的重要性不言而喻,国内外许多新能源车企都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待,最著名的例子就是大家耳熟能详的特斯拉,特斯拉的电动汽车“三大件”中,电池来自于松下,电机来自于台湾供应商,而只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术,2008年-2015年期间特斯拉所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关,由此可见电池管理系统对于新能源汽车的重要性。而国内,电池管理系统BMS的研发生产主要集中在这三类企业: 1、新能源汽车厂商,代表企业:比亚迪 2、电池PACK厂商,代表企业:沃特玛、普莱德 3、专业BMS厂商,代表企业:惠州亿能、深圳国新动力 电池管理系统BMS到底有什么作用? 电池管理系统BMS是一个本世纪才诞生的新产品,因为电化学反应的难以控制和材料在这个过程中性能变化的难以捉摸,所以才需要这么一个管家来时刻监督调整限制电池组的行为,以保障使用安全,其主要功能为: 1、准确估测动力电池组的荷电状态 准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。 2、动态监测动力电池组的工作状态 在电池充放电过程中,实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,

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