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【干货】解析电池管理系统的价值与实现

2017-05-03 00:06
默菲
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3)继电器控制

·控制电池包内一般有多继电器系统,完成对继电器的驱动供给和状态检测,继电器控制往往是和整车控制器协调后确认控制器,而安全气囊控制器输出的碰撞信号一般与继电器控制器断开直接挂钩。电池包内继电器一般有主正、主负、预充继电器和充电继电器,在电池包外还有独立的配电盒对整个电流分配做个更细致的保护。对电池包的继电器控制,闭合、断开的状态以及开关的顺序都很重要。

可变的部分:

1)热管理:

·需要检测电池包热管理系统的温度参量(流体入口和出口的温度),检测电路与单体检测类似。根据电池组内温度分布信息及充放电需求,决定主动加热/散热的强度,使得电池尽可能工作在最适合的温度,充分发挥电池的性能。

·热控制:电池的化学性能受环境的温度影响非常大,为了保证电池的使用寿命必须让电池工作在合理的温度范围之内,并根据不同的温度给整车控制器得出其所能输出和输入的最大功率。对于电池系统的温度控制主要用到CFD仿真分析,这里核心的就是选择不同的热管理的外部方式,然后通过内部的管理策略保证温度的阈值可用。

动力电池单体供应转向模组供应,解析电池管理系统的价值与实现

图6 液冷和风冷共用一套基础的BMU系统

2)充电控制

原来的电池管理系统的一种主要模式是监控电池系统在充电过程中的需求,负责整个电池系统的电流输入,包含常规充电和能量回收的管控。现在可变的部分是面向快充的设计,由于消费者的需求和实际的情况,这个地方也是处在挺高的变化区域。

3)均衡管理:串联的电池包在实际使用过程中,每个串联的输出容量是不一样的。而电池,不仅有过放电和过充电的限制,而且在不同温度和不同SOC下,输入和输出的功率也存在限制。也就是说,单个电池的限制,就会影响到整个电池。

·电池包内各个单体电池之间的个体差异:单体容量差异、单体内阻差异、单体自放电差异、工作时候电流差异和休眠时候电流差异

·电池包内随着时间的变化,电池的单体容量、单体内阻、单体自放电都会产生差异

·客户使用:充电时间、放电时间

·外部环境:同温度下的自放电、不同SOC下的自放电

·系统相互影响:BMS的工作状况,这个因素和BMS的工作状态有关系。

实际电池容量出现较大变化的时候,使得均衡能力定死的情况下,BMU上端需要给出不同的策略。

所以,未来可能的变化是,电池管理系统形成下端和上端的分离,为了大量上项目,节约管理和变更管理,汽车厂内需要形成甲方中的乙方,专门做系统软件的那部分,来负责整个电池系统管理的核心算法和配置过程,他们负责设置电池的保护和使用阈值,对整个车辆的可用性和售后负责。整个BMS管理的硬件,倒是和车企也没有关系,这里需要非常好的软硬件接口文件,否则极易出错。我们未来掌控的事也挺有限的。

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