磷酸鐵鋰離子電池管理系統設計

為了保證磷酸鐵鋰離子電池的安全性和可靠性，要開發和制造一個電池組的協調管理系統。電池管理系統供應了與外部系統(如充電電源、開關設備、負載和數據顯示設備)交互的接口。

一個電池管理系統把一堆啞電池變成智能電池。

電動汽車在汽車制造廠和相關制造商中的快速發展得益于電池管理系統供應的更高的性能和更好的功能。管理系統可分為電池監控和電池控制兩大類;監測部分包括電壓和溫度測量以及電池平衡。這些是電池管理系統的基本屬性。

雖然磷酸鐵鋰離子電池在短路、過充、擠壓、針刺等情況下仍然是安全的，但它會極大地影響電池的循環壽命。磷酸鐵鋰離子電池生產工藝復雜。單體電池的一致性差異大于密封閥控鉛酸電池,這可以使個人的電池組充電后期單體電池電壓迅速上升,差異會嚴重影響電池的使用壽命,為了防止上述現象要電力管理系統,確保電池安全可靠。

電池管理系統(電池管理系統，即BMS)和電池組是保護和管理的核心部分，不僅保證了電池的安全可靠使用。而且還能充分發揮電池的性能和延長使用壽命，作為備用電源，在高壓直流電源和電池管理系統之間的通信起著橋梁用途。電池管理系統必須滿足通信電源系統的要求，因此電池管理系統的安全管理模式對電池的安全非常重要。電池管理系統重要包括數據采集單元、計算與控制單元、平衡單元、控制執行單元和通信單元。體系結構示意圖如下:

磷酸鐵鋰離子電池管理系統設計

1.電池管理系統的基本功能

(1)監控單體電池的工作狀態，如檢測單體電池的電壓、充放電電流、電池組的環境溫度;

(2)保護電池，防止極端情況下電池壽命縮短和電池損壞。

2.電池管理系統的重要功能

(1)過電壓保護

當單個電池充電電壓超過允計值時，立即停止充電，斷開充電裝置與電池組的連接:

(2)過量放電警報

當單體電池放電電壓低于警告值時，發出報警信號。

(3)過量放電保護

當單體電池放電電壓低于保護值時，立即停止放電，斷開電氣設備與電池組的連接，并伴有報警提示;

(4)過電流報警

當電池的輸入或輸出電流超過警告值時，會發出警報。

(5)短路保護

當電池發生短路時，立即停止放電，斷開電氣設備與電池的連接，并報警提示;

(6)溫度過高報警

當電池溫度或環境溫度超過警戒值時，報警:

(7)溫度過高報警

當電池溫度或環境溫度超過警告值時，發出警報。

(8)超溫保護

當環境溫度或電池內部溫度超過保護值時，立即斷開充電或電器與電池組的連接，并伴有報警提示。當環境溫度或電池內部溫度恢復到允許值時，可以手動或自動恢復電池管理功能，不影響電池放電功能。

3.估計電池SOC

荷電狀態，即電池剩余電量。保持SOC在合理范圍內，防止電池因過充或過放電而損壞，隨時預測電池剩余容量;

4.平衡單體電池

由于磷酸鐵鋰離子電池制造工藝復雜，鋰離子相對活性大，所以電池組中單個電池電壓不一致。