电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范初.ppt

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1、电动汽车用动力电池管理系统电动汽车用动力电池管理系统（BMSBMS）规范）规范电池模块管理单元电池模块管理单元（BMUBMU）部分部分 20092009年年1212月月主要内容n n 电动汽车对动力电池的要求 电动汽车对动力电池的要求n n 电池管理系统 电池管理系统(BMS)(BMS)系统架构 系统架构n n 电动汽车电池模块管理单元（电动汽车电池模块管理单元（BMU BMU）规范初稿）规范初稿电动汽车的种类Level OF Power Hybridation Level OF Power Hybridation数据来源：数据来源：AVICENNE AVICENNE电动汽车的种类功率和电压要

2、求 功率和电压要求数据来源：数据来源：AVICENNE AVICENNEEV/HEV对电池的需求EV HEV Portable DeviceVoltage Range 300V 12 to 300V 3.6V to 14.4VCapacity Ah 30-100Ah 5 to 10Ah 10 10 2Operating T Charge-40C+85C-40C+85C 0C+40COperating T Discharge-40C+85C-40C+85C-20C+60CNominal Rate C/3 to C 20C to 60C C/3 to 2CEnergy Density(Wh/Kg)

3、120 50 to 80 180 to 200Power Density(W/Kg)250 to 350 1000 to 5000 200数据来源：数据来源：AVICENNE AVICENNE动力电池的种类及特性电池和汽车市场发展趋势锂电 锂电 池将逐 池将逐 渐 渐 替代 替代 镍氢电 镍氢电 池成 池成 为 为 未来 未来 电动 电动 汽 汽 车 车 用 用 电 电 池的主力 池的主力数据来源：数据来源：AVICENNE AVICENNE 主要内容n n 电动汽车对动力电池的要求 电动汽车对动力电池的要求n n 电池管理系统 电池管理系统(BMS)(BMS)系统架构 系统架构n n 电动汽

4、车电池模块管理单元（电动汽车电池模块管理单元（BMU BMU）规范初稿）规范初稿车用储能系统的要求n n 安全性 安全性n n 重量 重量 轻 轻，电 电 池 池 组 组 形状可灵活 形状可灵活 设计 设计，分布式安放，分布式安放n n 根据不同 根据不同 应 应 用 用 满 满 足大容量，高功率的要求 足大容量，高功率的要求n n 快速充 快速充 电 电n n 电 电 池寿命 池寿命 长 长n n 耐高温，温度控制和 耐高温，温度控制和 热 热 管理 管理n n 防水，防穿刺和耐腐 防水，防穿刺和耐腐 蚀 蚀电池管理系统（BMS）的系统架构CBMU/BMU的功能划分CBMU CBMU 的功能

5、 的功能 n n 总电压 总电压 采 采 样 样 及 及 电 电 池包 池包 电 电 流采 流采 样 样n n 高 高 压电 压电 系 系 统 统 参数的在 参数的在 线测 线测 量，量，实现 实现 被 被 动 动 和主 和主 动 动 相 相 结 结 合的高 合的高 压电 压电 安全控制 安全控制n n 温度 温度 监 监 控及 控及 热 热 管理 管理n n 电 电 池 池 组 组 及高 及高 压电 压电 系 系 统 统 故障 故障 预测诊 预测诊 断 断n n 总 总 的 的SOC SOC、SOH SOH 等状 等状 态 态 参数自适 参数自适 应 应 估 估 计 计 及可用容量和可用功率

6、等的估 及可用容量和可用功率等的估 计 计n n 总 总 内阻 内阻 测 测 量、量、计 计 算 算n n 整体 整体 电 电 池系 池系 统 统 的均衡策略与控制 的均衡策略与控制n n 与底 与底 层 层 各管理器 各管理器BMU BMU 的 的CAN CAN 通 通 讯 讯n n 与外界的高速 与外界的高速CAN CAN 通 通 讯 讯BMU BMU 的功能 的功能 n n 各 各 单 单 体 体 电 电 池的 池的 电压 电压、温度采、温度采 样 样n n 支持多 支持多 节电 节电 芯的 芯的 级联监 级联监 控以及高 控以及高 压 压 不共地通 不共地通 讯 讯（BMU BMU 内

7、部通 内部通 讯 讯）n n 基于 基于 单 单 体 体 电 电 池的均衡决策与控制 池的均衡决策与控制n n 计 计 算各 算各 单 单 体的状 体的状 态 态 参数 参数n n 与 与CBMU CBMU 的通 的通 讯 讯主要内容n n 电动汽车对动力电池的要求 电动汽车对动力电池的要求n n 电池管理系统 电池管理系统(BMS)(BMS)系统架构 系统架构n n 电动汽车电池模块管理单元（电动汽车电池模块管理单元（BMU BMU）规范初稿）规范初稿BMU的主要功能和指标功能 描述模块电压 24V,36V,48V 及其他单个模块电 池串联的数量78,1012,1316 及其他电池种类 锰酸

8、锂，磷酸铁锂，三元材料锂电池通讯协议 BMU 内部通讯协议：I2C/SPI 总线协议,支持垂直总线通讯和检测叠加功能BMU 外部通讯协议：CAN/485 总线协议电压扫描速率 5ms,10ms,20ms,100ms,500ms,1s(可选)检测精度 单体电池电压:+-5mV温度检测精度:+-2 均衡技术 无源均衡（小电流均衡，模块内均衡）；有源均衡（模块间的均衡）；电源 车载12V 电源（可选）或以模块电池作为电源电压管理n 单体电池数定义单体电池数定义n 单体电池电压检测单体电池电压检测n 电压告警的分级电压告警的分级n 过压告警功能过压告警功能n 过压告警状态的解除过压告警状态的解除n 欠

9、压告警功能欠压告警功能n 欠压告警状态的解除欠压告警状态的解除n 保护参数可编程保护参数可编程温度管理n 实时温度检测实时温度检测 n 温度的分级告警功能温度的分级告警功能n 充电过高温充电过高温告警告警功能功能 n 充电过高温告警的解除充电过高温告警的解除 n 放电过高温放电过高温告警功能告警功能 n 放电过高温放电过高温告警的解除告警的解除 n 充电充电过低温保护功能过低温保护功能（可选可选）n 充电充电过低温保护的解除（可选过低温保护的解除（可选）n 保护参数可保护参数可编程编程均衡管理基于电压的无源（电阻）均衡基于电压的无源（电阻）均衡n 均衡控制功能均衡控制功能n 均衡起始电压点均衡起始电压点n 均衡精度均衡精度n 同时均衡电池数同时均衡电池数n 静置均衡静置均衡(可选可选)n 过度失衡过度失衡告警告警有源均衡（可选）有源均衡（可选）均衡参数可编程均衡参数可编程系统自检故障检测故障检测n 电压告警的状态电压告警的状态n 温度告警的状态温度告警的状态n 电池模块电池均衡状态电池模块电池均衡状态n 通讯是否正常通讯是否正常n 关键元器件是否正常关键元器件是否正常