關(guān)于電池管理系統(tǒng)的組成以及相關(guān)原理分析

什么是電池管理系統(tǒng)?隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如電池管理系統(tǒng)。

電池管理系統(tǒng)(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)，電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數(shù)實時監(jiān)測;電池狀態(tài)估計;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)的結(jié)構(gòu)是模塊化、分布式的。該系統(tǒng)由兩級控制結(jié)構(gòu)組成，即局部測量模塊和中央處理模塊。其中，中央處理模塊的重要功能是通過RS232接口與上位機(jī)通信，并以CAN總線網(wǎng)絡(luò)的形式與本地測量模塊連接。本地測量模塊的重要功能是數(shù)據(jù)采集(重要是溫度、電流、電壓數(shù)據(jù)采集)、充放電控制、電量測量、單電池均衡以及利用CAN總線技術(shù)與中央處理模塊通信。

電池的外形尺寸將對電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有重大影響。要使用大量小型電池以適合形狀復(fù)雜的電池模塊(或電池組)嗎?或者要使用外形尺寸很大的電池，因而由于重量問題而導(dǎo)致對電池數(shù)量的限制或引起其他的尺寸限制?這也許是設(shè)計變數(shù)最大的部分，因為外形新穎的電池不斷上市，而且人們也在不斷努力，務(wù)求電池模塊或電池組集成到產(chǎn)品中后，會與整個產(chǎn)品概念更加一致。

基于各個模塊的功能，BMS能實時檢測動力電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，實現(xiàn)對動力電池進(jìn)行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等，并且能夠計算動力電池剩余容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態(tài)。

電池管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)采集電池的電流、電壓、溫度等各種狀態(tài)參數(shù)。充電控制模塊自動充電分為預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電三個階段，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)控制充放電過程。在適當(dāng)?shù)臅r候，均衡模塊可以通過一個15W的開關(guān)電源對單個電池進(jìn)行均勻充電，使電池組中的電池更加平衡一致。

其他因素也可能對物理結(jié)構(gòu)和監(jiān)視電路造成影響。就鋰離子電池而言，需要電池容量平衡，從而導(dǎo)致了額外的熱量管理問題(去除熱量)，而且如果需要有源平衡，還需要電源轉(zhuǎn)換電路。溫度探頭常常分布在整個模塊之上，以提供一種將電壓讀數(shù)與充電狀態(tài)關(guān)聯(lián)起來的方法，因而需要一些支持電路和連接方案。

在研究設(shè)計過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。