低温18650 3500
无磁低温18650 2200
过针刺低温18650 2200
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分析比亚迪磷酸铁锂电池管理系统BMS设计和功能

钜大LARGE  |  点击量:1974次  |  2019年04月16日  

比亚迪磷酸铁锂电池管理系统BMS设计和功能。磷酸铁锂电池拥有更好的寿命、安全性,更适合插电式混动车的用车情况。比亚迪新能源汽车将越来越多地出现在我们的生活中,使用新能源汽车,大家普遍关心的还是有关电池的问题。据了解,“秦”的充电模式主要有预约充电和即时充电两种,既可以按照客户设置的充电时间对车辆定时充电,也能随机给车辆直接充电。

比亚迪磷酸铁锂电池管理系统BMS功能

比亚迪磷酸铁锂电池BMS管理系统就不像有些电池生产企业说的那样可有可无,而是必须要有,而且还要贯穿锂电池组应用始终。BMS锂电池管理系统在国内外已有许多研究,并且开始在许多领域应用,已经能满足一些市场的需要,锂动力电池的应用对电池管理系统提出了更高的要求,保障动力电池组的使用安全,是锂动力电池管理系统的首要任务。

动力BMS锂电池管理系统能有效的对锂电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。磷酸铁锂电池由于其工作电压高、体积小、质量轻、能量密度大、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等众多优点而被广泛使用在各种精密设备上。

尽管磷酸铁锂电池比其他种类的电池有更多的优点,但锂电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险,造成锂电池组损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。因此,必须为锂电池组配备一套具有针对性的锂电池管理系统BMS从而对电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个锂电池工作效率和使用寿命。

锂电池BMS管理系统有如下特点

●锂电池管理系统由管理主机(CPU)、电压与温度采集模块、电流采集模块和通信接口模块组成。

●可检测并显示锂电池组的总电压、总电流、储备电量;任一单体电池的电压和电池箱的温度;最高和最低单体电池电压及电池编号、最高和最低温度、电池组的充放电量。

●UPS电池主机还提供报警和控制输出接口,对过压、欠压、高温、低温、过流、短路等极限情况进行报警和控制输出。

●提供RS232和CAN总线接口,可在计算机上直接读取磷酸铁锂电池管理系统上的所有信息。

比亚迪磷酸铁锂电池管理系统BMS设计解析

首先我们来谈谈比亚迪唐和秦的电池,型号应该是一样的,只是秦的锂电池组电芯数量比较少,容量13度,唐的比较多,18度。单个的电芯都是比亚迪自己制造的磷酸铁锂电池,额定电压3.2V,容量26AH。为什么不是最近比较火的三元锂电池呢?原因如下图:

磷酸铁锂电池拥有更好的寿命、安全性,更适合插电式混动车的用车情况。电池单体搭台是这个样子的,但是这个应该是大巴上的,因为电储量高达120AH,咱们的只有26AH,不过大致上是一样的,都是长方体。

唐的BMS电池组位于底盘中部,体积和重量都比较大。放在底盘的好处是降低了整车重心,同时不影响后备箱空间。缺点嘛,对放水和防磕碰要求比较高,日常使用要注意这块不要浸水,不要磕碰。秦的BMS锂电池组,位于后座以后,后备箱之前。优点:放水防磕碰性能都很好,缺点:重心比较高,影响后备箱空间,和唐正好是相对的~。

连接方式为串联,形象一点说,就是类似于我们以前用过的手电筒,几个电池头尾相接。这种连接方式,每个电芯放电的时候使用同样的电流对外放电,充电的时候同样的电流充电,在不借助均衡系统的情况下,无法对单个电芯进行充放电。而且,当一个电芯充满时,就要停止对整个BMS锂电池组的充电,不然这个电芯会过充损坏,而一个电芯放空的时候,整个电池组就要停止放电,不然这个电芯会过放损坏。

BMS磷酸铁锂电池管理系统的均衡模块。唐和秦的均衡模块采用的是被动均衡方式,也就是说,通过旁路电阻给电压较高的电芯放电,使其达到和其他电芯相同的电压。也就是这样:每个电芯都有一个由磷酸铁锂电池管理系统单独控制的电阻,当需要的时候,接通这个电阻的电路,给电芯放电。

因为比亚迪唐和秦的电池组不均衡,绝大多数是某一两个电芯电压过低,需要对另外的大量电芯进行放电。而在低电量时,可以正确的标记剩余电芯,高电量下,系统只会标记充满时电压最高的一个电芯,是一个,可想而知效率是怎么样的了,几乎可以忽略不计。

比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池的原因

磷酸铁锂电池,是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中钴酸锂是目前绝大多数锂离子电池使用的正极材料。磷酸铁锂电池是比亚迪完全自主研发的国产锂电池,投入巨大,目前已经属于成熟产品,也在国内获得了广泛应用;虽然与国外锂电池产品相比,磷酸铁锂电池的特性还不是很完美,但因为其存在,打破了国外的技术垄断,为我们走自己的锂电池研发路线创出了道路,所以非常敬佩其精神。另外比亚迪坚持使用磷酸铁锂电池不会发生爆炸。

事实上中国企业已经掌握了磷酸铁锂电池全球最高端的技术和工艺。而磷酸铁锂电池在安全性和循环寿命上相对于三元锂电的绝对优势,正是中国新能源汽车关键要素所在和发展所需。只要明确其发展地位,加大投入固化这一优势,中国新能源汽车就完全有弯道超车的可能。

三元锂电的材料配方,无论是镍钴锰酸锂,还是镍钴铝酸锂,都离不开两种贵金属,即钴和镍。这两种金属在中国都很匮乏,在全球储量也有限。磷酸铁锂电池则刚好相反,不含任何贵金属,而且生产正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂在中国储量非常丰富。如果下游新能源汽车市场需求放大,其上游材料在规模效应的推动下,成本将直线下降,占据磷酸铁锂电池成本超过30%的正极材料价格的下降,将促使磷酸铁锂电池价格的迅速下降。

磷酸铁锂电池是比亚迪新能源汽车核心部件,为整车提供驱动电能,它主要通过金属材质的壳体包裹构成电池包保护主体。电芯通过模块化的结构设计实现了电芯的集成,并且包括电芯的散热硬件,散热系统设计的好坏是BMS实现优良管理的前提。

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