在所有使用电池包的地方,无一例外的都希望电池能够越来越小,越来越轻。无论是要装到航天器上的,还是装到大家的车底。
这不仅仅是留给电化学材料科学家的任务,同时给BMS系统工程师、软件工程师带来了艰巨的挑战:如何监控、乃至预测电池的安全,避免因为热失控引发安全事故;以及,如何对其使用寿命、健康状态进行准确的预测。
因为,就目前的电化学材料体系来说,越高能量密度往往意味着更活泼的化学特性、更显著的热特性。除了通过电池结构设计和制程提升来提高安全性,BMS系统几乎是最后一道防线。
BMS系统通过硬件(温度传感器、电压传感器等少量传感器类型,均衡电阻、继电器、热管理装置等)以及软件(含电池状态估计算法)来体现它的价值:
电池状态监测:实时监测电池的电压、电流、温度等参数,以确保电池在安全的操作范围内。
荷电状态(SOC)估计:计算电池的剩余电量,通常以百分比表示,这对于电动汽车的续航里程计算至关重要。
健康状态(SOH)评估:评估电池的健康状况,包括电池的容量、内阻和老化程度。
均衡控制:当电池组中的单体电池出现电量不一致时,通过能量转移或耗散的方式调整各电池的电量,以保持电池组的均衡。
热管理:控制电池的温度,防止过热或过冷,以维持电池性能和延长寿命。
故障诊断:检测电池的异常情况,如短路、过充、过放等,并采取相应的保护措施。
数据记录:记录电池的使用历史和性能数据,为电池的维护和更换提供依据。
通信:与车辆的其他系统(如整车控制器等)进行通信,提供电池状态信息,并接收控制指令。
其中,大部分的功能不仅仅在电动汽车上有,对于安装在其他地方的电池包,也都需要。例如,储能电站、户外电源、备用电源等。
而拉开差别的地方在于,电动汽车的BMS系统的软硬件需要满足车规的要求,尤其软件开发,遵循ASPICE开发流程、AUTOSAR软件架构,以及需要满足ISO 26262功能安全标准等。这套严谨的开发方式也正在被迁移至储能、船舶等领域的BMS软件开发,以实现更好的产品表现(包括开发成本、开发周期方面的考虑)。
不仅仅BMS软件及算法开发不局限行业,而且不受限电池类型,也就是无论磷酸铁锂电池、三元电池、钠离子电池,甚至固态电池、氢燃料电池,都有很强的适用性。
bms应用层软件设计训练营
本训练营采用基于模型的开发方式学习,通过核心算法理论讲解、案例学习以及项目实践,旨在帮助您掌握BMS应用层软件开发所需的知识和技能。
我们还采用及时反馈,及时更新的办法,依据学员学习反馈,拓展补充学员重点关注的学习内容。
熟悉车用锂电子电池特性,掌握关键参数的估计算法;
掌握动力电池管理系统控制策略设计;
熟悉使用动力电池管理系统通信协议;
能够搭建测试平台,完成软件可靠性测试。
上课形式:在线直播授课
上课时间:每周1次课
作业点评:定期作业点评,集中答疑
BMS软件及MBD开发
BMS功能解析
软件架构
MBD开发
效果演示
基于模型的开发工具介绍
MATLAB
Simulink
Stateflow及自动代码
BMS信号处理设计
电流采集
温度采集
CAN/LIN信号处理
ADC信号处理等
上下电控制
存储信息
UDS信息等
BMS核心算法设计
SOC估算
SOH估算
SOF估算
BMS能量管理设计
剩余里程
剩余能量
平均电耗
BMS充电设计
快充控制
慢充控制
BMS基础功能设计
均衡功能
绝缘检测功能
状态管理
热管理
BMS安全管理设计
故障诊断
功能安全
Hong老师,某新势力主机厂电控软件负责人
14年起参与新能源汽车BMS软件开发,先后负责过6款量产车型的BMS软件开发,同时也负责VCU、MCU、ADAS的应用软件开发、架构设计及底层开发;精通AUTOSAR全栈开发,熟悉QNX、linux操作系统开发。
初级及转岗工程师
软件开发、测试工程师
优秀本科、硕士阶段在校学生
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