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BMS電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 開(kāi)發(fā)電池管理系統(tǒng)需要注意的事項(xiàng)有哪些

本文章由注冊(cè)用戶 車(chē)知曉 上傳提供 2024-03-04 評(píng)論 發(fā)布 糾錯(cuò)/刪除 版權(quán)聲明 0
摘要:電池管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程一般分為前期的確定BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、功能、動(dòng)力電池特性測(cè)試,主體工作軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)以及后期的單元測(cè)試及動(dòng)力電池組整體測(cè)試三個(gè)階段,在開(kāi)發(fā)過(guò)程中,要注意測(cè)量的準(zhǔn)確度和速度、安全性、性價(jià)比、生態(tài)系統(tǒng)和未來(lái)的新技術(shù)等多個(gè)事項(xiàng)。下面一起來(lái)看看BMS電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程以及開(kāi)發(fā)電池管理系統(tǒng)需要注意的事項(xiàng)有哪些吧。

一、BMS電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程

電池管理系統(tǒng)作為新能源汽車(chē)的核心系統(tǒng)之一,其開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)成本占據(jù)了整個(gè)電池包的20%,可見(jiàn)其重要性,一般電池管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)分為三個(gè)階段:

1、電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的前期工作

電池管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程是從“確定BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)”、“確定BMS的各項(xiàng)功能”、“動(dòng)力電池特性測(cè)試”這三項(xiàng)工作開(kāi)始的:

(1)確定BMS的各項(xiàng)功能

指的是根據(jù)整車(chē)對(duì)動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)所提出的需求,選定各項(xiàng)基本功能的一部分或者全部,確定系統(tǒng)的全部功能,編寫(xiě)功能說(shuō)明書(shū)。

(2)確定BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

指的是根據(jù)整車(chē)對(duì)動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)所提出的需求,確定BCU、BMC與所有單元電池之間的拓?fù)潢P(guān)系,繪制電池管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

(3)動(dòng)力電池特性測(cè)試

這是一個(gè)在電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中常被忽視的重要環(huán)節(jié)。實(shí)際上,在進(jìn)行BMS的軟硬件設(shè)計(jì)之前,必須要對(duì)動(dòng)力電池的充放電特性、容量特性、內(nèi)阻特性等進(jìn)行測(cè)試,以便相應(yīng)地進(jìn)行硬件保護(hù)電路設(shè)計(jì)、SoC評(píng)估算法設(shè)計(jì)以及能量管理策略設(shè)計(jì)等。

2、電池管理系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

軟硬件設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)是電池管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的主體工作,軟件的開(kāi)發(fā)與硬件的開(kāi)發(fā)工作是相輔相成的,即進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的時(shí)候需要兼顧到各部分硬件的可執(zhí)行為,而進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分考慮到軟件算法復(fù)雜度。

(1)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

在進(jìn)行BMS硬件設(shè)計(jì)的過(guò)程中,除了實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的電路板設(shè)計(jì)及元器件選型等工作以外,還需要特別注意耐壓絕緣設(shè)計(jì)、抗電磁干擾設(shè)計(jì)、電磁兼容設(shè)計(jì)、通風(fēng)散熱設(shè)計(jì)以及通信隔離設(shè)計(jì)等五項(xiàng)工作,因?yàn)檫@些內(nèi)容對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言有著非常特殊的重要意義。

(2)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)實(shí)際上是由許多個(gè)功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)組合而成的。這些功能模塊包括:安全保護(hù)策略、(充放電)能量控制策略、電池均衡控制策略、SoC評(píng)估算法、SoH評(píng)估算法等。除此以外,還要為通信及智能故障診斷機(jī)制留有足夠的資源以及保證足夠快的響應(yīng)時(shí)間。

3、BMS單元測(cè)試及動(dòng)力電池組整體測(cè)試

在完成電池管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、制作以及軟件系統(tǒng)的編程、調(diào)試以后,所制訂的電池管理系統(tǒng)的各項(xiàng)基本功能就可以實(shí)現(xiàn)了。接下來(lái)需要做的就是大量的測(cè)試工作,其中包含BMS本身的單元測(cè)試以及整個(gè)動(dòng)力電池組的整體測(cè)試。

(1)BMS的單元測(cè)試

BMS的單元測(cè)試,主要包括各項(xiàng)功能測(cè)試,即要測(cè)試BMS的各項(xiàng)策略、功能是否滿足設(shè)計(jì)要求。此外,還需要進(jìn)行BMS的電磁兼容性測(cè)試、抗電磁干擾測(cè)試等。

(2)動(dòng)力電池組整體測(cè)試

從根本上說(shuō),電池管理系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性等需要與動(dòng)力電池組的整體測(cè)試聯(lián)合進(jìn)行。

二、開(kāi)發(fā)電池管理系統(tǒng)需要注意的事項(xiàng)有哪些

電池管理系統(tǒng)在確保電池安全運(yùn)行、充分發(fā)揮電池性能、保護(hù)電池等方面發(fā)揮著重要的作用,在進(jìn)行電池管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)時(shí),主要注意以下五大事項(xiàng):

1、注意測(cè)量的準(zhǔn)確度和速度

一直以來(lái),工程師首先關(guān)注的是 BMS 的測(cè)量準(zhǔn)確度。如果系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,缺乏有價(jià)值的信息,用戶將會(huì)有巨大的挫敗感。因此,在BMS 測(cè)量每個(gè)電池單體的狀態(tài)時(shí),準(zhǔn)確度必須非常高,而且速度也必須非???,否則,當(dāng)芯片讀完電池組的最后一個(gè)單體時(shí),第一個(gè)單體的報(bào)告測(cè)量值已經(jīng)不再準(zhǔn)確,應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)法提供真實(shí)反映電池荷電狀態(tài)的結(jié)果。

2、注意安全性

BMS 安全性往往會(huì)被很多設(shè)計(jì)人員所忽視。BMS系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確度有助于提高電池性能,還可以確定在電池上是否存在過(guò)壓和欠壓,或者是否出現(xiàn)過(guò)熱或過(guò)流。如在發(fā)生碰撞事故時(shí),電動(dòng)汽車(chē)必須能夠判斷電池參數(shù)不在正常安全值內(nèi),并立即啟動(dòng)電池關(guān)閉程序,否則會(huì)造成災(zāi)難性損失。

3、注意性價(jià)比

隨著新能源汽車(chē)越來(lái)越便宜,成本制約因素變得越重要,功能強(qiáng)大但價(jià)格太高的系統(tǒng)會(huì)失去大部分吸引力,如果在滿足需求的前提下降低成本是開(kāi)發(fā)工程師需要重點(diǎn)考慮的。

4、注意生態(tài)系統(tǒng)

一個(gè)優(yōu)秀的BMS離不開(kāi)一個(gè)良好的生態(tài)系統(tǒng)。電子工程師需要根據(jù)客戶的需求,去了解電池的生態(tài)系統(tǒng),熟悉各個(gè)電池單元的作用及組成,知道怎么搭配電子元件,采取措施預(yù)防BMS系統(tǒng)出錯(cuò),也要清楚BMS的軟硬件生態(tài)系統(tǒng)。

5、注意新技術(shù)

通常,電子工程師在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品時(shí)力圖著眼于未來(lái)。但是對(duì)于BMS來(lái)說(shuō)不一樣的,工程師設(shè)計(jì)不僅需要考慮到以后的電池變化趨勢(shì),也要考慮到目前正在使用BMS的所有新產(chǎn)品。

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