首页 理论教育动力电池管理系统:新能源汽车概述

动力电池管理系统:新能源汽车概述

【摘要】:动力电池管理系统即BMS,其中包括传感器、控制器、各种控制、驱动开关以及信息通信储存模块等,是一个为管理电池而设计的电子控制系统。动力电池管理系统是电池保护和管理的核心部件,它的作用要保证电池安全可靠地使用,控制动力电池组的充放电,并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。在动力电池管理系统中,分别有电路检测回路和电池组控制单元两个功能模块。图5-2-3总线式BMC的BCU和BMC之间的关系

动力电池管理系统即BMS,其中包括传感器、控制器、各种控制、驱动开关以及信息通信储存模块等,是一个为管理电池而设计的电子控制系统。BMS最核心的功能就是根据使用环境对电池的充放电过程进行监控,从而在保证电池安全的前提下最大限度地利用电池储存的能量。

动力电池管理系统是电池保护和管理的核心部件,它的作用要保证电池安全可靠地使用,控制动力电池组的充放电,并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。

在动力电池管理系统中,分别有电路检测回路(Battery Monitoring Circuit,BMC)和电池组控制单元(Battery Control Unit,BCU)两个功能模块。根据两个功能模块之间的连接方式不同,分为一体式、主从式(星形)和总线式三种。

1.一体式

一体式BMS的BMC和BCU集成在一个盒子中,如图5-2-1所示,盒子中引出导线与各个电池单体或者模组相连。一般市场上的一体式BMS都是面向固定数量的电池系统,如24串、36串、48串的一体式BMS。

相对而言,一体式BMS成本相对较低,占用空间少,维护简单,但由于接口数量固定,面对不匹配的电池时,接口数目要大于电池单体数,因此会造成部分的浪费。一体式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,一般常见于容量低、总坟低、电池系统体积小的场景中。

图5-2-1 一体式BMS

2.主从式(星形)

主从式BMS由一个BCU和若干个BMC构成。图5-2-2所示为主从式BMS的BCU和BMC的连接关系。BCU与每一个BMC以线束相连接,通常BCU中会带有一个总线集成模块,使多个BMC共用通信通道,也因此使得通信线路过长,难以维护。

图5-2-2 主从式BMC的BCU和BMC之间的连接关系

与一体式BMS类似,主从式BMS的线束数目也是12的倍数,所以一体式BMS的浪费现象,主从式BMS也有。

3.总线式

总线式BMS采用一根总线将BCU和所有BMC之间的通信连在一起,因此总线式BMS比主从式BMS要节省线材成本,连接也更灵活,但是其中任何一个BMC或BCU出现故障,后面的BMC与BCU的通信都会受到影响。总线式BMC的BCU和BMC之间的关系如图5-2-3所示。

图5-2-3 总线式BMC的BCU和BMC之间的关系