🔋 BMS 电池均衡 · 热管理实战

01BMS系统概述

• BMS功能定义
• 电动汽车核心地位
• 系统架构概览

02电池特性基础

• 锂离子工作原理
• SOC/SOH/SOP
• 充放电特性曲线

03电池建模与仿真

• 等效电路模型
• 参数辨识方法
• MATLAB/Simulink仿真

04电池状态估算(一)

• SOC估算概述
• 安时积分法
• 开路电压法

05电池状态估算(二)

• 卡尔曼滤波原理
• 扩展卡尔曼EKF
• 自适应卡尔曼

06电池状态估算(三)

• SOH估算方法
• SOP估算(PNGV)
• 多状态联合估算

07电池均衡技术概述

• 均衡必要性
• 不一致性来源
• 被动/主动分类

08被动均衡策略

• 电阻耗散型原理
• 均衡电流计算
• 阈值设定
• 优缺点

09主动均衡策略(一)

• 电容型主动均衡
• 电感型Buck-Boost
• Cuk均衡

10主动均衡策略(二)

• 变压器型均衡
• DC-DC变换器
• 拓扑对比

11均衡控制算法

• 基于电压均衡
• 基于SOC均衡
• 容量/内阻策略
• 模糊逻辑控制

12均衡系统设计

• 硬件设计(采样/MOSFET)
• 电感/电容选型
• PCB布局
• 效率评估

13热管理概述

• 热管理重要性
• 电池热特性
• 设计目标

14风冷热管理

• 自然/强制风冷
• 风道设计原则
• 风机选型PWM
• 优缺点

15液冷热管理

• 冷板式液冷
• 冷却液选择
• 管路与泵选型
• 密封维护

16相变材料(PCM)热管理

• PCM工作原理
• 石蜡/水合盐
• 与风冷/液冷耦合

17热模型建立

• 集总参数热模型
• 三维CFD模型
• 热阻热容获取
• 模型验证

18热仿真分析

• Fluent/COMSOL流程
• 温度场分析
• 热失控仿真预警

19加热策略

• 低温加热必要性
• 内部加热(交流/直流)
• 外部加热(PTC)
• 能耗评估

20热管理控制策略

• 温度阈值PID
• 模型预测MPC
• 与均衡协同控制

21BMS硬件架构

• BMU与CSC划分
• 采样芯片AFE选型
• 隔离通信SPI/CAN

22BMS软件架构

• AUTOSAR应用
• 任务调度优先级
• 状态机设计

23通信协议

• CAN2.0/CAN FD
• 内部CAN协议定义
• UDS诊断协议

24故障诊断与保护

• 过压/欠压保护
• 过流/短路保护
• 过温/低温保护
• 绝缘检测
• 故障等级处理

25功能安全(ISO 26262)

• ASIL等级分解
• 安全机制(冗余/监控)
• FMEDA分析

26BMS测试与验证

• 硬件在环HIL
• 电池模拟器
• 工况循环NEDC/WLTP
• 均衡热管理测试

27BMS标定与匹配

• 电池参数标定
• SOC-OCV标定
• 均衡阈值标定
• 热管理参数标定

28BMS在储能系统应用

• 储能与车用区别
• 高压储能架构
• 簇级/堆级管理

29电动两轮车/低速车BMS

• 低成本方案
• 保护板设计
• 均衡策略简化

30BMS前沿技术

• 无线BMS wBMS
• AI/机器学习SOC/SOH
• 数字孪生
• 固态电池挑战