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 什么是電池管理系統(tǒng)

BMS電池管理系統(tǒng)，是電動汽車動力電池系統(tǒng)的重要組成,。它一方面檢測收集并初步計算電池實時狀態(tài)參數(shù),，并根據(jù)檢測值與允許值的比較關(guān)系控制供電回路的通斷;另一方面，將采集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)上報給整車控制器,，并接收控制器的指令,，與車輛上的其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。

 什么是電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng),，不同電芯類型,，對管理系統(tǒng)的要求往往并不一樣。那么,，一個典型的動力電池管理系統(tǒng)具體都需要關(guān)注哪些功能呢?今天翻譯整理了一篇文章,，一起看看BMS的關(guān)鍵技術(shù)，整體內(nèi)容分成上中下三個部分,。

1簡介

電動汽車用鋰離子電池容量大,、串并聯(lián)節(jié)數(shù)多，系統(tǒng)復(fù)雜,，加之安全性,、耐久性、動力性等性能要求高,、實現(xiàn)難度大,，因此成為影響電動汽車推廣普及的瓶頸。鋰離子電池安全工作區(qū)域受到溫度,、電壓窗口限制,，超過該窗口的范圍，電池性能就會加速衰減,，甚至發(fā)生安全問題,。目前，大部分車用鋰離子電池,，要求的可靠工作溫度為,，放電時-20~55°C,，充電時0~45°C(對石墨負極)，而對于負極LTO充電時低溫度為-30°C;工作電壓一般為1.5~4.2V左右(對于LiCoO2/C,、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C,、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料體系約2.5~4.2V，對于LiMn2O4/Li4Ti5O12材料體系約1.5~2.7V,，對于LiFePO4/C材料體系約2.0~3.7V),。

溫度對鋰電池性能尤其安全性具有決定性的影響，根據(jù)電極材料類型的不同,，鋰電池(C/LiMn2O4,，C/LMO，C/LiCoxNiyMnzO2,，C/NCM,，C/LiFePO4，C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,，C/NCA)典型的工作溫度如下：放電在-20-55℃,，充電在0-45℃;負極材料為Li4Ti5O12或者LTO時，低充電溫度往往可以達到-30℃,。

當溫度過高時,，會給電池的壽命造成不利影響。當溫度高至一定程度,，則可能造成安全問題,。如圖所示圖1中，當溫度為90~120℃時,，SEI膜將開始放熱分解[1~3],，而一些電解質(zhì)體系會在較低溫度下分解約69℃[4]。當溫度超過120℃,，SEI膜分解后無法保護負碳電極,，使得負極與有機電解質(zhì)直接反應(yīng)，產(chǎn)生可燃氣體將[3],。當溫度為130℃,，隔膜將開始熔化并關(guān)閉離子通道，使得電池的正負極暫時沒有電流流動[5,6],。當溫度升高時,，正極材料開始分解(LiCoO2開始分解約在150℃[7]，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在約160℃[8,9],，LiNixCoyMnzO2在約210℃[8],，LiMn2O4在約265℃[1]，LiFePO4在約310℃[7])并產(chǎn)生氧氣,。當溫度高于200℃時,，電解液會分解并產(chǎn)生可燃性氣體[3],，并且與由正極的分解產(chǎn)生的氧氣劇烈反應(yīng)[9]，進而導(dǎo)致熱失控,。在0℃以下充電,，會造成鋰金屬在負極表面形成電鍍層，這會減少電池的循環(huán)壽命,。[10]

過低的電壓或者過放電,，會導(dǎo)致電解液分解并產(chǎn)生可燃氣體進而導(dǎo)致潛在安全風險。過高的電壓或者過充電,，可能導(dǎo)致正極材料失去活性,，并產(chǎn)生大量的熱;普通電解質(zhì)在電壓高于4.5V時會分解[12]

為了解決這些問題，人們試圖開發(fā)能夠在非常惡劣的情況下進行工作的新電池系統(tǒng),，另一方面,，目前商業(yè)化鋰離子電池必須連接管理系統(tǒng)，使鋰離子電池可以得到有效的控制和管理,，每個單電池都在適當?shù)臈l件下工作，充分保證電池的安全性,、耐久性和動力性,。