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特斯拉BMS电池管理系统的设计特点

来源:钜大LARGE    2019-09-11    点击量:83

特斯拉BMS电池管理系统的设计特点。世界上最著名的特斯拉电动汽车在电池管理系统BMS拥有独特的设计理念。BMS对于电动汽车的重要性至关重要,如果说把电动汽车比作人体的话,那么电池系统就是心脏,而BMS就是支配其身体运作的大脑。


BMS电池管理系统时刻对电池状态进行管理,电池管理系统的质量直接影响电池的性能,并影响着整车系统性能。BMS系统的主要任务是对电池检测并保证电池安全。某种程度上讲,BMS在电池组里的地位,甚至比电芯本体还高。


特斯拉BMS电池管理系统的设计特点


特斯拉电池管理系统BMS采用主从架构设计,主控制器(BMU)负责高压、绝缘检测、高压互锁、接触器控制、对外部通信等功能。从控制器(BMB)负责单体电压、温度检测,并上报BMU。


BMU具备主副双MCU设计,副MCU可检测主MCU工作状态,一旦发现其失效可获取控制权限。特斯拉电池管理系统BMS上使设计一个手动reset的按钮,作为汽车产品级ECU,特斯拉电池管理系统BMS手动reset的按钮更像是是个电脑主板。电池管理系统BMS设计师把过强电电流的预充电接触器直接放在了BMU上也是一个大胆的设计。


特斯拉电池管理系统BMS中电流采样仅采用了一个工业级的Shunt分流电阻,通过SPI总线与BMU进行通信。MICROHM生产的MVR系列电阻器也提供类似的动力电池的解决方案,可以采用MICROHM生产的shunt和Hall双备份的措施来作为解决方案。


特斯拉电池管理系统BMS在很多设计上进行创新,MICROHM在电池管理系统BMS解决方案中,MVR系列产品BMS中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,并且监控电池的状态。


特斯拉通过其强大的BMS系统,可以有效实现超过7000节18650号电池的一致性管理,达到高安全性和可靠性目标。在电池冷却、安全、电荷平衡等与BMS相关的领域,特斯拉申请的核心专利超过140项,由此也造就了特斯拉超强的核心竞争力。


我国BMS电池管理系统领域存在的问题


目前,我国在BMS领域由于技术参数、标准缺失或落后于国际标准,缺乏权威机构对BMS产品进行认证,导致市面上BMS产品良莠不齐。很多企业的单体、小模块电池测试结果符合安全和性能指标,而一旦成组后,测试结果却差异很大,表现在安全、寿命、放电能力等方面质量难以保证。


国内的BMS电池管理系统技术还不够成熟。虽然近年来相关技术水平已经有很大提高,很多方面都已经进入实际应用阶段,但在数据的可靠性、SOC的估算精度和安全管理等方面仍有待提高。


BMS技术关系到新能源汽车行业能否顺利发展。BMS具有非常高的技术门槛,只有经过长时间研发和经验积累,才能生产出真正高品质的BMS产品。


特斯拉的BMS电池系统构造显得异常复杂和精巧。为了方便电池组内的散热管路的安放,单体电池包的采用不规则的布置。实验显示,特斯拉的电池管理系统是当今最成熟的系统。


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