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电池管理系统(BMS)

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概述

        电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。

        恒润科技作为国内优质的动力系统供应商,在控制系统开发方面拥有雄厚的实力和丰富的经验,可以为客户在电池管理系统开发方面提供优质的工程和配套服务。


BMS 的硬件拓扑
        BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。

        集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面,比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合,可以显著的降低系统成本。


集中式拓扑结构,高压及 48V BMS


        分布式是将 BMS 的主控板和从控板分开,甚至把低压和高压的部分分开,以增加系统配置的灵活性,适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。


分布式拓扑结构,高压 BMS


        恒润科技可以提供上述集中式或分布式的各种 BMS 硬件方案。   


BMS 的状态估算及均衡控制   
        针对电池在制造、使用过程中的不一致性,以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化,恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻 / 容量在线识别等方法,实现对电池全生命周期的高精度状态估算。经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池 SOC 估算偏差可达最大 2%,平均估算偏差 1%。 
 
        同时针对电池单体间的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,最大程度的挥电池的最大能效。    



电池内短路的快速识别
        电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因,是目前电池安全领域的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上)的搁置观察以期早期发现问题。

        在电池的内短路识别方面,恒润科技拥有10余项世界范围内领先的专利及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出 0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本,提高电池生产及使用过程的安全性。


对称环形电路识别电池内短路


        恒润科技正在开发的电池内短路检测设备可以达成如下指标:
• 检测范围:0~100kΩ 量级内短路
• 内短路阻值估计:规定区间内精度达 ±5%
• 单次检测时长:1~5min(根据精度需求调节)
• 检测对象:电池(无体系容量限制)、电容等
• 单台设备年监测能力:
    ♦ 1~5 千万节电池单体
    ♦ 2~11GWh(60Ah NCM),0.13~0.65 GWh (18650 3.5Ah NCM)
    ♦ 定制设备可承担整条产线或多条产线的内短路检测任务



恒润科技
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