導(dǎo)讀：簡單而言，隨著電動(dòng)轎車行業(yè)的開展，我國也或許與德國VDA相同，推出轎車用鋰電池規(guī)范，電池單體和模組的規(guī)范化勢在必行。經(jīng)過對(duì)電池單體的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合的方法，確保電池模塊一致尺寸，并歸納考慮電池本體的機(jī)械特性、熱特性以及安全特性。

在政府要強(qiáng)制實(shí)施油耗和新能源轎車積分并行辦理的大布景下，大量車企都推出了新能源轎車開發(fā)上市計(jì)劃，并且要持續(xù)上量。為了滿意這一系列的計(jì)劃，在PHEV(含EREV)、EV這幾個(gè)領(lǐng)域里邊，轎車企業(yè)需求用不同的新能源車輛組合去合乎政策規(guī)范、適應(yīng)市場需求并迎合消費(fèi)者，這就需求對(duì)車型的中心指標(biāo)(續(xù)航路程、百公里加速和充電速度)進(jìn)行一些動(dòng)態(tài)的裝備和辦理，并能夠應(yīng)對(duì)未來或許的電池供給商的轉(zhuǎn)化。在這個(gè)進(jìn)程里邊，咱們細(xì)致地來談一談做電池辦理體系的價(jià)值，還有如何去做電池辦理體系。

榜首部分模組化供給

簡單而言，隨著電動(dòng)轎車行業(yè)的開展，我國也或許與德國VDA相同，推出轎車用鋰電池規(guī)范，電池單體和模組的規(guī)范化勢在必行。經(jīng)過對(duì)電池單體的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混合的方法，確保電池模塊一致尺寸，并歸納考慮電池本體的機(jī)械特性、熱特性以及安全特性。在安裝規(guī)劃不變的狀況下，依據(jù)不同的續(xù)航路程和動(dòng)力要求，提供不同電池容量，以滿意不同的需求。這種模塊化應(yīng)用，在單體、模組端都可完結(jié)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)，大幅下降生產(chǎn)成本，這就使得整個(gè)電池企業(yè)的供給都以模組為最小單元。

模組化供給改動(dòng)了原來的電池企業(yè)的構(gòu)建方法，原來供給電池單體，車企需求從單體開端構(gòu)建，整個(gè)BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都要依據(jù)電池大小來權(quán)衡挑選，而在供給模組條件下，根本單元就變成了模組小總成。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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在這個(gè)進(jìn)程中，下一步的集成電池模塊，則比傳統(tǒng)電動(dòng)轎車模塊包容更大容量電池組。以往電池模塊一般由12個(gè)容量為2-3kWh電池組組成，現(xiàn)在開端往能包容24個(gè)單體的6-8kWh電池組轉(zhuǎn)向。這將在同樣的電池空間內(nèi)，進(jìn)步電池容量，有用添加電動(dòng)轎車?yán)m(xù)航。

軟包的根本狀況也是相似的，也開端往這個(gè)方向開展。

模組里邊都是內(nèi)嵌了LECU的功用，根本把模組溫度收集和單體電壓收集和電壓維護(hù)給做掉了。

·單體電壓丈量和電壓監(jiān)控：單體的電壓的收集和維護(hù)，這個(gè)功用是下放到底層的。這兒分為：

收集單體電壓：精度會(huì)影響單體差異性的比較

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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過壓和欠壓的判別：這兒也是在底下能夠完結(jié)的邏輯功用

校驗(yàn)：經(jīng)過單體累加和模組電壓的判別，完結(jié)對(duì)整個(gè)功用的確診處理

·電池溫度：現(xiàn)在通常在一個(gè)模組內(nèi)放置2-4個(gè)溫度點(diǎn)來收集母線焊接溫度、模組內(nèi)電池溫度差異

·通信和信號(hào)：把溫度、電壓信息傳送出去，還有把根本的單體過壓欠壓發(fā)送出去

·均衡的實(shí)踐操控：首要包括實(shí)踐的電路

第二部分電池辦理功用

如前所述，因?yàn)楣┙o形式的改動(dòng)，電池辦理功用也就需求匹配整個(gè)電池體系，底層的根本部件變成了模組。這兒轎車企業(yè)面對(duì)的課題是：

·整車動(dòng)力體系的需求差異：依據(jù)不同車輛的實(shí)踐構(gòu)型的需求，對(duì)電池的放電才能和功率特性有不同的要求

·充電特性：依據(jù)運(yùn)用的實(shí)踐狀況，能夠?qū)Τ潆姷奶厥庑枨笞龆ㄖ?/p>

·區(qū)域運(yùn)用特性：依據(jù)車輛運(yùn)用區(qū)域環(huán)境的不同，甚至需求對(duì)不同的熱辦理特性進(jìn)行裝備

·模組的差異，或許依據(jù)整車的需求不同，需求對(duì)單體的化學(xué)體系進(jìn)行切換

這樣一來，整車企業(yè)對(duì)BMS的掌控需求就很明顯了：

這兒就區(qū)分成“可變部分”和“不可變部分”,其間共性的部分有：

1)電池參數(shù)檢測：包括總電壓、總電流、絕緣檢測(監(jiān)測漏電)、碰撞檢測等。

·總電壓丈量：在后續(xù)計(jì)算SOC的時(shí)分，往往會(huì)用電池組的總電壓來核算，這是計(jì)算電池包參數(shù)重要參量之一；如果由單體電壓累加計(jì)量而成自身電池單體電壓采樣有必定的時(shí)刻差異性，也沒辦法與電池傳感器的數(shù)據(jù)完結(jié)精確對(duì)齊，因此往往收集電池包電壓來作為主參數(shù)來進(jìn)行運(yùn)算。在確診繼電器的時(shí)分，需求電池包內(nèi)外電壓一同比較。

·總電流丈量：電流丈量手法首要分兩種智能分流器或霍爾電流傳感器。因?yàn)殡姵伢w系需求處理的電流數(shù)值往往瞬時(shí)很大，比如車輛加速所需求的放電電流和能量回收時(shí)分的充電電流，因此評(píng)價(jià)丈量電池包的輸出電流(放電)和輸入電流(充電)的需求必定的量程和精度。

·絕緣電阻檢測：需求對(duì)整個(gè)電池體系和高壓體系進(jìn)行絕緣檢測，比較簡單的是依靠電橋來丈量總線正極和負(fù)極對(duì)地線的絕緣電阻。也能夠選用主動(dòng)信號(hào)注入，首要是能夠檢測電池單體對(duì)體系的絕緣電阻。

·高壓互鎖檢測(HVIL)：用來承認(rèn)整個(gè)高壓體系(能夠分為放電回路和充電回路兩個(gè)部分)的完整性，當(dāng)高壓體系回路斷開或者完整性受到破壞的時(shí)分，就需求啟動(dòng)安全措施了。

·SOC和SOH估量:包括荷電狀況(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀況(SOH)、功用狀況(SOF)、能量狀況(SOE)、毛病及安全狀況(SOS)等

2)毛病確診和容錯(cuò)運(yùn)行

·毛病檢測是指經(jīng)過剖析收集到的傳感器信號(hào)，選用確診算法來確診毛病類型，并進(jìn)行前期預(yù)警。電池毛病是指電池組、高壓電回路、熱辦理等各個(gè)子體系的傳感器毛病、執(zhí)行器毛病(如接觸器、電扇、泵、加熱器等)，以及網(wǎng)絡(luò)毛病、各種操控器軟硬件毛病等。電池組自身毛病是指過壓(過充)、欠壓(過放)、過電流、超高溫、內(nèi)短路毛病、接頭松動(dòng)、電解液走漏、絕緣下降等。

·電池辦理單元的毛病會(huì)也需求以毛病碼(DTC)來進(jìn)行報(bào)警，經(jīng)過DTC觸發(fā)儀表盤傍邊的指示燈，在新能源轎車中電池毛病也有相應(yīng)的指示燈來提醒駕駛員。因?yàn)殡姵卮嬖诒囟ǖ奈ｋU(xiǎn)性，往往需求車聯(lián)體系直接進(jìn)行信息傳送，以應(yīng)對(duì)忽然出現(xiàn)的事端。比如當(dāng)發(fā)作事端的時(shí)分，當(dāng)安全氣囊彈出，繼電器由整車操控器直接切斷以后，車聯(lián)體系經(jīng)過定位和預(yù)警來處理，特別是電池放電。毛病確診包括對(duì)電池單體電壓、電池包電壓、電流、電池包溫度丈量電路的毛病進(jìn)行確診，確定毛病方位和毛病級(jí)別，并做出相應(yīng)的容錯(cuò)操控。

·Fail-Safe的容錯(cuò)運(yùn)行機(jī)制，是指車輛在運(yùn)行進(jìn)程中遇到錯(cuò)誤之后，車輛進(jìn)行的降級(jí)運(yùn)行處理。事實(shí)上，這個(gè)功用更像是對(duì)以上一切功用降級(jí)和備份。這一機(jī)制包括毛病檢測、毛病類型判斷、毛病定位、毛病信息輸出等。

3)繼電器操控

·操控電池包內(nèi)一般有多繼電器體系，完結(jié)對(duì)繼電器的驅(qū)動(dòng)供給和狀況檢測，繼電器操控往往是和整車操控器協(xié)調(diào)后承認(rèn)操控器，而安全氣囊操控器輸出的碰撞信號(hào)一般與繼電器操控器斷開直接掛鉤。電池包內(nèi)繼電器一般有主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器和充電繼電器，在電池包外還有獨(dú)立的配電盒對(duì)整個(gè)電流分配做個(gè)更細(xì)致的維護(hù)。對(duì)電池包的繼電器操控，閉合、斷開的狀況以及開關(guān)的次序都很重要。

可變的部分:

1)熱辦理：

·需求檢測電池包熱辦理體系的溫度參量(流體入口和出口的溫度)，檢測電路與單體檢測相似。依據(jù)電池組內(nèi)溫度分布信息及充放電需求，決議主動(dòng)加熱/散熱的強(qiáng)度，使得電池盡或許作業(yè)在最適合的溫度，充分發(fā)揮電池的性能。

·熱操控：電池的化學(xué)性能受環(huán)境的溫度影響非常大，為了保證電池的運(yùn)用壽命必須讓電池作業(yè)在合理的溫度范圍之內(nèi)，并依據(jù)不同的溫度給整車操控器得出其所能輸出和輸入的最大功率。關(guān)于電池體系的溫度操控首要用到CFD仿真剖析，這兒中心的便是挑選不同的熱辦理的外部方法，然后經(jīng)過內(nèi)部的辦理策略保證溫度的閾值可用。

2)充電操控

原來的電池辦理體系的一種首要形式是監(jiān)控電池體系在充電進(jìn)程中的需求，擔(dān)任整個(gè)電池體系的電流輸入，包括常規(guī)充電和能量回收的管控?，F(xiàn)在可變的部分是面向快充的規(guī)劃，因?yàn)橄M(fèi)者的需求和實(shí)踐的狀況，這個(gè)地方也是處在挺高的改變區(qū)域。

3)均衡辦理：串聯(lián)的電池包在實(shí)踐運(yùn)用進(jìn)程中，每個(gè)串聯(lián)的輸出容量是不相同的。而電池，不僅有過放電和過充電的約束，而且在不同溫度和不同SOC下，輸入和輸出的功率也存在約束。也便是說，單個(gè)電池的約束，就會(huì)影響到整個(gè)電池。

·電池包內(nèi)各個(gè)單體電池之間的個(gè)體差異：單體容量差異、單體內(nèi)阻差異、單體自放電差異、作業(yè)時(shí)分電流差異和休眠時(shí)分電流差異

·電池包內(nèi)隨著時(shí)刻的改變，電池的單體容量、單體內(nèi)阻、單體自放電都會(huì)產(chǎn)生差異

·客戶運(yùn)用：充電時(shí)刻、放電時(shí)刻

·外部環(huán)境：同溫度下的自放電、不同SOC下的自放電

·體系相互影響：BMS的作業(yè)狀況，這個(gè)要素和BMS的作業(yè)狀況有聯(lián)系。

實(shí)踐電池容量出現(xiàn)較大改變的時(shí)分，使得均衡才能定死的狀況下，BMU上端需求給出不同的策略。

所以，未來或許的改變是，電池辦理體系形成下端和上端的分離，為了大量上項(xiàng)目，節(jié)省辦理和變更辦理，轎車廠內(nèi)需求形成甲方中的乙方，專門做體系軟件的那部分，來擔(dān)任整個(gè)電池體系辦理的中心算法和裝備進(jìn)程，他們擔(dān)任設(shè)置電池的維護(hù)和運(yùn)用閾值，對(duì)整個(gè)車輛的可用性和售后擔(dān)任。整個(gè)BMS辦理的硬件，倒是和車企也沒有聯(lián)系，這兒需求非常好的軟硬件接口文件，不然極易犯錯(cuò)。咱們未來掌控的事也挺有限的。