新能源汽车bms是什么意思?
电池管理系统(BATTERYMANAGEMENTSYSTEM)电池管理系统(BMS)是电池与用户之间的纽带,主要对象是二次电池,主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,可用于电动汽车,电瓶车,机器人,无人机等
英文简写:Battery Management System.
中文:电池组管理系统。
主要作用:保证电池在生命周期内【安全】、【可靠】、【高效】地使用。
主要功能:检测电池在充放电等使用过程中的电压、电流、温度、容量、甚至其他环境参数在安全范围内,保证电池使用安全,再提高使用寿命、提高效率等作用。
应用范围:这是一种几乎所有用电池供电的设备中,电池上都需要配备的一种电路系统。比如手机电池、充电宝、电脑电池、手电电池、所有电动车、太阳能电池、汽车、玩具车、电动平衡车及滑板车、电池电源的无人机、无线电设备........太多了。
为什么说是几乎所有呢?因为有的设备使用的是不需要保护电池的,大多是一次性的,比如有些兵器,或者一次性玩具等,他们往往生命周期短,而使用BMS 的成本比较大,在电池大数上可靠的前提下这些设备可以不用BMS。但有时为了安全考虑,一次的电池设备也会用BMS。
所以没有绝对的使用和不使用。
新能源汽车上应用最为广泛,但其他领域面也很广。
对应职业:BMS架构工程师、BMS硬件工程师、BMS软件工程师、BMS算法工程师等,很多中开发设计攻城狮。
发展前景:全球主导能源战,环保战,以电池为能源的行业在未来很长一段时间都会是前途一片光明。
新能源汽车的电池管理系统即Batterymanagementsystem,一般简称BMS。汽车上的can线的是汽车用来控制单元传输信息的一种传送形式。全称为控制器局域网,是区域网络控制器,通过遍布车身的传感器,汽车的各种数据会被发送到can线上。
新能源汽车特点:
环保:新能源汽车不采用燃油动力装置,不需要柴油,汽油,而是清洁能源,比如电,太阳能,等,减少二氧化碳的排放。
不限号:在大城市新能源汽车不限号,更方便出行。
省燃油钱:如果使用燃油费大概6角到8角每公里,然而新能源只需要电费而已。
传动效率高:新能源一般采用电机传动效率高。
政策补贴:现在的新能源汽车享受政策补贴一辆车还能省不少钱。
新能源汽车整体电池组系统叫新能源汽车bms电池组管理系统。
BMS的主要功能就是对电池包内的各项参数进行监控管理,包括短路保护、故障诊断,SOC的计算等功能。
电动汽车电池组:电池组。
电池组,是指分串联和并联,并联的电池组要求每个电池电压相同,输出的电压等于一个电池的电压,并联电池组能提供更强的电流.串联电池组没有过多的要求。
电动汽车电池组:历史来源
如今我们认为电是通过墙上的插座而带给我们的。但在1800年时还没有电力网,最初的电实验是用电池组产生的电流来进行的。
当时,由意大利物理学家亚历山德罗·伏特制作了第一个电池组。
他的同胞、生物学家卢奇·伽伐尼注意到解剖一只青蛙时,出现了某种奇怪的现象。当他用某些金属接触死去动物的腿时,它们竟抽动起来。
伏特认为抽动是金属产生的电流所造成的。他在18世纪末开始做实验。他发现自己能通过使两片称为"电极"的金属,与某些溶液起化学反应来产生电流。他把这些部件放在一起,制造出了第一个电池组。
伏特把他的电池组叫做"堆",因为它是一堆用沾了盐或酸的弱溶液的垫片隔开来的锌和铜的圆板。当一根金属线连接上圆板和底圆板时,电流就通过金属线流动。在伽伐尼早些时候的实验中,青蛙躯体表现得就像沾湿的布垫那样,任由电流流动。
BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家,主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组,所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接,所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接,所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接,所述控制模组分别与电池组及电气设备连接,所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
BMS是对建筑设备监控系统和公共安全系统等实施综合管理的系统。
BMS据建筑设备的情况选择配置下列下列相关的各项管理、控制、监测、显示、故障报警等功能:制冷系统,热力系统,冷冻水、冷却水温度、压力,冷冻泵、冷却水泵,冷却塔风机,空调机组,变风量(VAV)系统,送排风系统。
给水系统及污水处理系统的水泵、液位,供配电系统,照明,电梯及自动扶梯等。当热力、制冷、空调、给排水、电力、照明和电梯等系统采用分别自成体系的专业监控系统时,应通过通信接口纳入建筑设备管理系统。
BMS其他介绍:
随着能源汽车续航能力还有电池安全性的追求持续上升,电池管理系统BMS逐渐受到我们的重视和关注。BMS称之为动力电池操作系统的“脑部”,BMS就好似电池的脑部,收发电池和外部每个端口的信息,深入分析和加工处理信息后,并传出执行工作命令。
考虑到对新能源汽车拥有着至关重要的影响,BMS行业连续不断吸引着大批量锂电池厂家的加入。电池管理系统是专门针对电动汽车锂电池的管理系统。
当新能源汽车被太阳暴晒以后导致汽车高温,在这种情况下可以让BMS系统给电池自动降温的。所谓的BMS系统指的就是一个传感器,这个传感器能够识别外部温度,当新能源汽车在露天停放的时候遭受到强烈的高温,那么数据就会传递给BMS系统,这时候汽车的行车电脑就会自动给汽车电池进行降温。
说到新能源汽车最重要的就是汽车电池,而且电池是新能源汽车最贵的一个配件,电池的好坏直接决定新能源汽车的使用性能。但是令人头疼的事情就是新能源电池在高温作用下很容易导致电池的续航里程数变短,严重的情况还会导致汽车自燃,所以汽车厂家才研制出了BMS系统,这种系统给汽车带来的好处就是能够自动识别外部温度,从而为新能源汽车电池进行一个降温的作用。外部高温下能够让新能源汽车的BMS系统给电池自动降温
一般来说汽车在夏季行驶的时候最让车主苦恼,因为在夏季时太阳光照一般很强烈,本身汽车就是一个吸热产品,当汽车温度过高时会导致一系列的汽车故障。而现在的新能源汽车更是如此,如果新能源汽车在高温状态下会导致电池的续航程速减短,从而为车主带来很多的烦恼,所以在这种情况下汽车商就研发出了BMS系统,这种系统是一个电子传感器,能够识别外部温度来降低新能源汽车的温度,所以这个系统的运用不仅增长了新能源汽车里程数,而且还提高了新能源汽车行驶过程当中的安全。总结
总的来说,随着时代的发展现在的新能源汽车正在迅速崛起,而我国的代表品牌比亚迪新能源汽车就有BMS系统,这种系统的好处就是在高温作用下能够快速的为汽车新能源电池进行降温,这样就达到了一个保护汽车电池的作用。
整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)和电池管理系统(BMS)是最重要的核心技术,对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响!VCU是实现整车控制决策的核心电子控制单元,一般仅新能源汽车配备、传统燃油车无需该装置。
MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元,通过接收VCU的车辆行驶控制指令,控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。BMS能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。
新能源汽车前景
在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。如果新能源汽车得到快速发展,以2020年中国汽车保有量1.4亿计算,可以节约石油3229万吨,替代石油3110万吨,节约和替代石油共6339万吨,相当于将汽车用油需求削减22.7%。
2020年以前节约和替代石油主要依靠发展先进柴油车、混合动力汽车等实现。到2030年,新能源汽车的发展将节约石油7306万吨、替代石油9100万吨,节约和替代石油共16406万吨,相当于将汽车石油需求削减41%。届时,生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥重要的作用。
【太平洋汽车网】新能源汽车续航指的是连续、不停止或不中断的行驶,也可以指可持续行驶的里程数。电动汽车电池管理系统(BMS)对于新能源车来说是重要的一个系统,他是用来连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带,也是解决汽车续航能力的核心之一。
向新能源方向靠拢已经成为了汽车行业发展的重要趋势之一。但新能源汽车的续航问题一直被市场所诟病,这也成为了新能源汽车发展的阻力。
就目前市场情况来看,有线BMS是目前新能源汽车所采用的主流解决方案。而这些传统的有线BMS架构采用基于菊花链配置的线束来连接电池组,其制造工艺繁琐,还需要经常维护,且维修难度高。而无线BMS则可以解决上述挑战,因此,目前也有不少半导体厂商在致力于无线BMS的开发,德州仪器(TI)就是其中之一。
据TI中国区嵌入式与数字光处理应用技术总监师英介绍,用无线的方案代替有线的方案不仅可以减低制造工艺的难度,还可以降低后续维护的成本。另一方面,有线BMS方案的电池包中往往布满了重型铜线,这些铜线会占据电池包内部空间,而采用无线的方式则可以将取代这些重型铜线,并将更多空间留给电芯,这可以提高整个电池包的体积能量密度,从而提高新能源汽车的续航能力。
据其官方资料介绍,通过CC2662R-Q1无线MCU实现电池管理系统的无线协议,可以提供业界出色的网络可用性(超过99.999%)和300ms的网络重启更大可用性。该无线MCU可提供高吞吐量和低延迟的专用时隙以防止数据丢失或损坏,同时使多个电池单元能够以±2mV的精度向主MCU发送电压和温度数据,且网络数据包错误率小于10-7。
据悉,TI的无线BMS功能安全概念采用专为无线BMS使用案例开发的新无线协议,解决了通信错误检测和安全问题。借助CC2662R-Q1无线MCU实现的专有协议,可以在主机系统处理器与新发布的BQ79616-Q1电池监控器和平衡器之间进行稳定可靠和可扩展的数据交换。据师英介绍,TI无线BMS已经通过了符合汽车安全完整性等级ASILD认证,以及更高水准的国际标准化组织(ISO)26262认证。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)
VCU是新能源汽车的大脑,它通过对来自油门、刹车踏板、档位等位置的信息进行分析判断驾驶员的意图。VCU还检测车辆的速度、文图、电量、电压等信息,并根据车辆各项参数向车身的动力系统、电池系统等发送控制指令,指挥车辆行驶。该控制器对汽车的正常行驶、整车上下电管理、挡位管理、扭矩控制、附件控制、故障诊断与处理等功能起着关键作用。
MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元,是电动机的大脑。它在接收到VCU的车辆行驶控制指令后,及时控制电动机输出指定的扭矩和转速,驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。
BMS是新能源汽车的三大核心技术之一,它是新能源汽车电池系统正常工作、提高电池寿命并保证新能源汽车安全的关键技术。由于BMS的存在,当新能源汽车大电池出现早期损坏、过热、过载等情况时,及时保护电池并向司乘人员报警。
整车控制器功能说明
VCU是新能源汽车电控系统核心零部件,负责协调电机系统、电池系统、附件系统等按照统一的规则进行匹配运行VCU通过CAN总线对整车系统进行管理、调度、分析和运算,进行相应的能量管理,实现整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制、故障诊断和网络管理等功能。
电动汽车整车控制器基本上以下几项.
功能:
(1)整车上下电管理功能
控制整车上电、下电、OFF 档蓄电池充电、OFF 档高压用电、预约充电等功能。
(2)整车的挡位管理
控制DNR档位切换及相关变速器的切换。
(3)整车扭矩控制
解析驾驶员驾驶意图,或者接收无人驾驶模块的指令,对整车扭矩统一调配,包括扭矩需求、制动回馈功率、TCS、ABS、EPB等。
(4)整车附件控制
控制空调、转向、空压、DCDC. 散热泵、散热风扇、报警灯、蜂鸣器等附件的运转。
(5)故障诊断与处理
整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,依照诊断需求,记录特定故障码,并根据不同的故障类别使车辆跛行或停车。
(6)系统保护
对高压电池许用功率和电机能力进行实时监控,并在限制状态下进行保护。
(7)标定参数
根据设计需求,确定待标定动力性参数及其他需响应的通信命令,如软件版本号读取\软件刷新日期读取等。
(8)整机工作模式管理
约束整机的休眠唤醒机制、报文周期及实时性等指标。
(9)整机工作模式管理
VCU与无人驾驶模块之间的信号交互及判断执行策略。
上下电
1.2系统控制原理
在无故障状态下,钥匙开关由OFF档到ON档的切换中,电池管理系统会将S2先闭合,然后再对s6闭合,此时会为充电机电容完成预充电,再将S1闭合,接着将S6断开,最为为电动汽车进行供电。BMS系统会将“上电完成”的信号发送给整车控制器。对于上述由OFF档到ON档的切换等一系列的系统操作良好时, ON档拧到START档的钥匙启动过程中,整车控制器会闭合S5, 然后对电机控制的高压部件完成预充电,再将S3闭合,对DC/AC使能进行输出,当将S5 断开时,就完成了整个上高压电流程操作,开始启动车辆。当START 档切换至OFF档时, 也就是进行下电流程的操作,具体是先将S3断开,然后将S4断开,再由VCU将下电指令发送给BMS,由 BMS发出断开S1、S2的指令并完成高压下电流程操作。
2电动汽车高压上下电控电路系统的操作实施
2.1高压上电控制逻辑实施
当OFF切换到ON档时,ON档信号被整车控制器所采集,并判断其高电平是否有效,若有效,会由继电器供电给电池管理系统,而电池管理系统会进行自检,结合是否进行“强制断高压”,将相应的故障信息发送到整车控制器,并对信息进行判断,当为无强制断高压故障状态时,会将上电指令发送给BMS。 然后由BMS系统发出闭合S2的控制命令,再对S6发出闭合命令,当外电压超过电池总电压的90%时,才将S1闭合,再断开S6, 最终将“上电完成”信号发送给VCU。而VCU收到信号后会延时0.5s 闭合S4,然后开始延时计时,将DC/DC 使能信号输出,此时DC/DC就会 供电给低压系统。当“START档”信号传输到VCU时,这个过程中如果没有出现电机控制器和电池发出的不允许预充故障,而制动开关信号的采集是高电平时,那么VCU就会将S5闭合。当MCU将信号发送给VCU并收到时,会将S3闭合,然后由DC/AC工作,输出交流电。在S3闭合反馈为有效时,会将S5断开,也就完成了本次的MCU上高压, 实现车辆启动。
2.2高压下电控制逻辑实施
ON档掉电信号发送给整车VCU并收到后,由VCU将输出电机转矩控制为零,此时会停止DC/DC、 DC/AC 的工作,持续1秒钟的时间,然后将S3断开。当S3断开的反馈信号发送给VCU,或者是在2s后将S4断开S4。而当S4反馈信号或延时3s 将信息发送给VCU, VCU会将“下电指令”发送给BMS, 由BMS将S1、S2按顺序断开,同时将“高压断开”信号发送给VCU, 而VCU收到信号后或者是延时4秒断开BMS供电接触器,也就完成了整个下电控制。
2.3非正常下电控制逻辑实施
当开关钥匙在ON档/START 档时,汽车出现了整车严重故障,此时系统会采取非正常下电流程。具体是ON档信号故障传送至VCU,就会在驱动系统、电池系统、绝缘这三种最高级故障中出现一种,使得VcU输出0电机扭矩,进行2秒延时,将闭合的S3断开,同时反馈接触器状态,当S3为闭合时,就会持续当前状态。当DC/DC、 DC/AC的使能信号保持50秒为有效的,那就会停止输出。若是三种故障中任意一个故障有效55秒,那么之就会将S4断开,同时反馈接触器状态,并将“下电指令”发送至BMS,等1秒过后,会将BMS进行低压电的切断。如果出现56秒钟内就有钥匙关闭的情况,此时VCU会马上进入和执行正常下电流程。
VCU主要功能有:①整车通信网络管理②整车工作模式控制③接收驾驶员指令,输出电机驱动扭矩,实现驱动系统控制④整车能量优化管理⑤监测和协调管理车.上其他用电器⑥故障处理及诊断功能⑦系统状态仪表显示。
整车控制器具体功能:
(1)接受、处理驾驶员的驾驶操作指令,并向各个部件控制器发送控制指令,使车辆按驾驶期望形势。
(2)与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通讯,通过CAN总线(以及关键信息的模拟量)进行状态的采集及控制指令的输出。
(3)接受处理各个零部件信息,结合能源管理但愿提供当前的能源状况信息
(4)系统故障的判断和储存,动态监测系统信息,记录出现的故障
(5)对整车具有保护功能,是故障的类别对整车进行保护,紧急情况可以关掉发电机及切断高压母线情况
(6)协调管理车上其他电器设备
整车控制器工作模式:
1.停车状态:纯电动客车处于停车状态,此时系统的主继电器断电,系统各个节点继续运2、充电状态:当纯电动客车处于停车状态下,插上充电插头或者按下充电按钮时,整车控制器组合仪表显示电池充电状态,并对电池工作状态实时监测电池ECU进入充电状程序,并强制切断动力电机继电器的贿赂电源。
3.启动状态:在整车控制器确定拔掉充电插头时,拨动汽车钥匙位置,这是系统中各个节点进入自检状态。
4、运行状态:拨动汽车钥匙位置到指定位置,整车控制器向电机ECU发送准备开车指令,整车控制器接收到就绪指令后,闭合主继电器,进入行车程序。同时,电池ECU进入电池管理程序。
5、车辆前进,后退状态:整车控制器通过对当前车辆功率的要求和蓄电池当前的状态计算并向电机控制器发出信号,动力电机控制器接收到方向信号和驱动转矩定制信号后,控制动力1电机进入运转状态,并根据方向信号并确定动力电机的转向,以及根据驱动转矩给定值信号确定动力电机输出转矩的大小,控制电机的输出功率以实现动力性目标。
6、回馈制动状态:当加速踏板回零而且制动踏板处于回馈制动区时,整车控制器发送符合回溃制动要求的负扭矩给电机ECU电机ECU进入发电程序,电池ECU进入电池回馈管理程序。
7.机械制动状态:制动踏板离开制动回馈区,电机ECU停止发电程序,整车控制器进入机械制动程序,电池ECU停止回馈。
8、一般故障状态: ECU 监测到一般故障,整车控制器(报警灯闪烁、通过CAN总线发送相关的报警信息,通知其他的节点),整个系统降级运行。
9、重大故障状态:ECU 报警(紧急情况采用紧急呼叫指令通知其他节点),必要时切断主继电器电源,系统停车。