bms性能评估和测试方法?(BMS的性能评价和测试方法)
1什么是BMS?
BMS也被称为电池管理系统。BMS是连接电池和用户的纽带,其主要目的是提高电池的利用率,防止电池过充放电。
BMS能实现哪些功能?
一般来说,在电池管理系统BMS中,需要实现以下功能:
电池组运行状态监控和管理-单个和电池组电压监控、电流监控、温度监控、电荷状态(SOC)估计、平衡控制等
管理电池组异常情况-单个和电池组的过充电、过放电、过电流、过热、不平衡等
电池组故障管理-传感器丢失、单个故障等
BMS测试的必要性和测试方法
BMS是一种功能特别复杂的电子设备。在设计阶段,需要对原型进行功能验证。在生产阶段,需要对产品进行功能测试。如果设备出了故障,就需要修理。在这些阶段,需要相应的测试设备。
BMS的功能包括数据采集、数据通信、过程控制等多种技术,需要使用ADC、DIO、PWM、CAN、继电器等端口和设备,功能和算法比较复杂。为了全面测试这些复杂的功能(通常需要性能测试和评估),目前的测试方法有两种主要方法:
1、物理测试:将受控电池组物理对接到BMS进行测试。
这种测试方法最直接,所有的测试参数都符合实际情况,看起来很理想,但从实际应用来看还存在很多问题。
测试时间长:电池组充放电需要很长时间,在测试周期中等待时间长,难以进行批量测试。
需要的辅助设备很多:为了模拟各种环境状态,需要有大型恒温箱等辅助设备。
参数难以调整:当用于BMS的单个功能验证或调试时,必须在实验开始前通过充电放电来调整电池组的状态。
可控性差:单体的容量和内部电阻等重要参数受物理因素的限制,没有调节空间。由于电池组组装过程等各种因素的影响,任何一个单独的SOC等工作状态都无法调整,而且电池组本身的装载也会随着循环次数的增加而发生变化。
可能存在安全风险。虽然电池组本身是一种储存大量能量的设备,但这种测试方法会威胁到测试人员的人身安全。
4.能耗大:电池组的充放电需要大量的能量。
系统成本高:电池组本身的价格比较高,相关的维护费用也比较高,尤其是大功率电池组。
真相:最致命的一面。每个电池在工作中的电压、温度、均衡电流等参数的设定值都是未知的,用户只能得到相应的测量值,无法进行实际比较。
综上所述,这种物理测试方法只适用于BMS在正常运行范围内的性能,而不适用于BMS的开发调试和生产测试。
2、通过仿真电池组进行仿真验证
采用高精度的程序控制电池模拟器,模拟电池电压,具有一定的电流输出和吸收能力,模拟电池组的充放电过程。
采用高精度程序电阻模拟各种温度传感器。
利用高精度DAC模拟电流传感器。
利用故障注入模块对电压采样过程中的断线等故障进行了模拟。
它通过开关板控制每个信号的输入和输出。
通过数字IO、DAC、CAN总线通信模块和程序控制电源复制设备,实现其他功能端口的仿真和BMS通信。
该方法基于成熟的计算机技术和测试仪器硬件平台,可通过软件快速调整电池组的工作状态,提高测试效率和安全性,便于扩展。当测试多个BMS时,成本优势更加明显,非常适合BMS开发和生产测试。
BMS也被称为电池管理系统。BMS是连接电池和用户的纽带,其主要目的是提高电池的利用率,防止电池过充放电。
BMS能实现哪些功能?
一般来说,在电池管理系统BMS中,需要实现以下功能:
电池组运行状态监控和管理-单个和电池组电压监控、电流监控、温度监控、电荷状态(SOC)估计、平衡控制等
管理电池组异常情况-单个和电池组的过充电、过放电、过电流、过热、不平衡等
电池组故障管理-传感器丢失、单个故障等
BMS测试的必要性和测试方法
BMS是一种功能特别复杂的电子设备。在设计阶段,需要对原型进行功能验证。在生产阶段,需要对产品进行功能测试。如果设备出了故障,就需要修理。在这些阶段,需要相应的测试设备。
BMS的功能包括数据采集、数据通信、过程控制等多种技术,需要使用ADC、DIO、PWM、CAN、继电器等端口和设备,功能和算法比较复杂。为了全面测试这些复杂的功能(通常需要性能测试和评估),目前的测试方法有两种主要方法:
1、物理测试:将受控电池组物理对接到BMS进行测试。
这种测试方法最直接,所有的测试参数都符合实际情况,看起来很理想,但从实际应用来看还存在很多问题。
测试时间长:电池组充放电需要很长时间,在测试周期中等待时间长,难以进行批量测试。
需要的辅助设备很多:为了模拟各种环境状态,需要有大型恒温箱等辅助设备。
参数难以调整:当用于BMS的单个功能验证或调试时,必须在实验开始前通过充电放电来调整电池组的状态。
可控性差:单体的容量和内部电阻等重要参数受物理因素的限制,没有调节空间。由于电池组组装过程等各种因素的影响,任何一个单独的SOC等工作状态都无法调整,而且电池组本身的装载也会随着循环次数的增加而发生变化。
可能存在安全风险。虽然电池组本身是一种储存大量能量的设备,但这种测试方法会威胁到测试人员的人身安全。
4.能耗大:电池组的充放电需要大量的能量。
系统成本高:电池组本身的价格比较高,相关的维护费用也比较高,尤其是大功率电池组。
真相:最致命的一面。每个电池在工作中的电压、温度、均衡电流等参数的设定值都是未知的,用户只能得到相应的测量值,无法进行实际比较。
综上所述,这种物理测试方法只适用于BMS在正常运行范围内的性能,而不适用于BMS的开发调试和生产测试。
2、通过仿真电池组进行仿真验证
采用高精度的程序控制电池模拟器,模拟电池电压,具有一定的电流输出和吸收能力,模拟电池组的充放电过程。
采用高精度程序电阻模拟各种温度传感器。
利用高精度DAC模拟电流传感器。
利用故障注入模块对电压采样过程中的断线等故障进行了模拟。
它通过开关板控制每个信号的输入和输出。
通过数字IO、DAC、CAN总线通信模块和程序控制电源复制设备,实现其他功能端口的仿真和BMS通信。
该方法基于成熟的计算机技术和测试仪器硬件平台,可通过软件快速调整电池组的工作状态,提高测试效率和安全性,便于扩展。当测试多个BMS时,成本优势更加明显,非常适合BMS开发和生产测试。