电池知识简介.doc

电池管理系统（BMS）可通过快速、可靠地监测启动能力中的充电状态（SoC）、健康状态（SoH）和功能状态（SoF），提供必要的信息。因此，BMS可以最大限度地降低因为电池意外故障而导致的汽车故障次数，从而实现最长电池使用时间和最大电池能效，并可以支持二氧化碳减排功能。BMS的主要元件是智能电池传感器（IBS），它可以测量电池端电压、电流和温度，并计算出电池的状态。对汽车电池来说另一个已经存在的非常严峻的挑战来自不断增长的电力与功耗需求，同时还需要降低二氧化碳排放。因为电子系统在汽车创新领域里起着非常重要的作用，所以随着汽车在舒适性功能、安全相关功能电子化、混合动力汽车、驾驶辅助和信息娱乐方面的发展，对电力供应的需求也越来越高。2) 电力管理系统通常，支持启动-停止系统所用的典型供电网络包括一个车身控制模块（BCM）、一个电池管理系统（BMS）、一个发电机和一个DC/DC转换器（请参见图1）。BMS通过专用的负载管理算法为BCM提供电池状态信息，通过控制发电机和DC/DC转换器稳固和管理供电网络。DC/DC转换器为汽车内部的各个电气元件供电。通常，铅酸电池的BMS直接安装在电池夹的智能连接器中。连接器包括一个低阻值分流电阻（通常在100uOhm范围内）和一个带有高度集成设备的小型PCB，该集成设备具有准确的测量和处理功能，称之为智能电池传感器（IBS，参见图2）。IBS即便在最恶劣的条件下也能以高解析度和精确度测量电池电压、电流和温度，并能够在电池的整个使用寿命中准确地预测电池的充电状态（SoC）、健康状态（SoH）和功能状态（SoF）。这些参数定期或根据要求通过一个获得汽车行业认证的车载网络传送至BCM。电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。模块化的结构设计实现了电芯的集成，通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径；通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。电池包组成如图5所示，包括电芯、模块、电气系统、热管理系统、箱体和BMS。BMS能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。MS是电池包最关键的零部件，与VCU类似，核心部分由硬件电路、底层软件和应用层软件组成。但BMS硬件由主板(BCU)和从板(BMU)两部分组成，从版安装于模组内部，用于检测单体电压、电流和均衡控制；主板安装位置比较灵活，用于继电器控制、荷电状态值(SOC)估计和电气伤害保护等。BMU硬件部分完成电池单体电压和温度测量，并通过高可靠性的数据传输通道与BCU 模块进行指令及数据的双向传输。BCU 可选用基于汽车功能安全架构的32 位微处理器完成总电压采集、绝缘检测、继电器驱动及状态监测等功能。底层软件架构符合AUTOSAR标准，模块化开发容易实现扩展和移植，提高开发效率。应用层软件是BMS的控制核心，包括电池保护、电气伤害保护、故障诊断管理、热管理、继电器控制、从板控制、均衡控制、SOC估计和通讯管理等模块，应用层软件架构如图6所示表4为国内外主流 BMS供应商的技术参数，代表着BMS的发展动态。国外主流厂商国内主流厂商配套方案主从结构主从结构温度范围-4085-4085技术指标电压测量精度：0.1%FS电流测量精度:0.1%FS电流测量范围：0600ASOC估算精度：5%均衡方式：主动平衡电压测量精度：0.5% FS电流测量精度：0.5% FS温度测量范围()：-40125温度测量精度()：0.5SOC测量精度：5%；均衡方式：被动平衡车型应用范围纯电动车、混合动力车纯电动车、混合动力