BMS新突破,常州机电学院学子研发新型石墨烯BMS一体化管理系统

来源:中国教育报道作者:时间:2021-04-12 14:05:04
  电动汽车电源管理系统(BMS)职能复杂。BMS 是动力和储能电池包中不可或缺的重要部件,包括多个处理模块:数据采集模块、SOC 估算模块、电气控制模块、安全管理模块、热管理模块、数据通信和显示模块等。电池管理系统主要功能包括数据采集、电池状态计算、能量管理、热管理、安全管理、均衡控制和通信功能等。通过控制功能模块及执行部件,保持整组电池运行的可靠性和高效性。目前主流的BMS系统的散热方案有空气式散热系统、液冷式散热系统、相变材料式散热系统、热管式散热系统。主流的电池加热系统主要依靠PTC或者加热丝进行加热,这些解决方案均存在空间需求大、热管理效果不稳定等问题。

  永烯团队研发了全新的动力电池石墨烯一体化BMS解决方案,依靠石墨烯的柔性以及电导、热导性,在低温时,依靠石墨烯材料进行快速均匀升温,提升锂离子活性,保护电池。高温时借助石墨烯的热导性,快速散热。

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  该系统将动力电池热管理系统进行革新,区别于现有的动力电池热管理系统冷热分离的方式。采用冷暖一体化装置,借助石墨烯的电导性和热导性,在动力电池包的内部和周围涂抹柔性的石墨烯材料。当动力电池温控系统检测到低温时,管理系统会给石墨烯材料施加12V的电压,石墨烯材料快速均匀升温,使动力电池快速达到充放电和锂离子活跃的最佳温度,系统则会保持恒温或者断电。当动力电池运行一段时间电池包升温后,动力电池温控系统检测到高温,则自动运用石墨烯材料出色的热导性,讲余热进行散发,和同类的导热材料相比,石墨烯在速度和效率方面具有明显的优势。该装置相对现有的BMS热管理系统,节省超过60%的内部空间,效率更高、安全性和稳定性更好。此外,团队设计的动力电池新型石墨烯一体化BMS解决方案在BMS 的状态估算及均衡控制和电池内短路的快速识别方面均具能满足目前新能源市场对BMS系统的设计要求。

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中国教育报道

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