电动汽车是如何对电池进行管理的?
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2021-03-09 15:29 更新 u41 •  207
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众所周知,多数电动汽车所采用的锂离子电池,是一种要求很苛刻的电池,既怕过冷又怕过热,还怕过充过放,而且锂离子电池的安全性还有问题,出现过自燃甚至爆炸的案例,而且一般情况下,能量密度越高的锂离子电池安全性越差,而对于电动汽车来说,既需要能量密度尽可能高的电池,又需要保护好安全,因此电池管理系统对电动汽车就很重要了。

电动汽车的BMS系统首先需要监测电池的各项数据是否正常,有没有出现过电流(在充电和放电模式下可能有所不同)、过电压(充电过程中),对于铅酸电池和锂离子电池尤为重要)、欠电压(放电时)、温度过高、温度过低、超压(镍氢电池)等情况,还要进行接地故障或泄漏电流检测。有时候关于温度控制的部分,可以细分出一个热管理系统,将剩下的功能则被归为BMS系统。(为了方便说明,本回答也是这样归类)

那么首先说明BMS系统对电池的各项数据的监测,BMS系统包括主控模块、采集均衡模块和显示模块等,首先电动汽车的电池并不是一整块的电池,而是包含了很多模块,模块里又有多个电芯,电芯可以理解为不含有保护电路和外壳的小电池,而BMS需要对每个电芯进行管理,其主要任务就是检测和控制。 检测主要是通过传感器收集电池在使用过程中的参数信息比如:温度、每一个电池单体的电压、电流,电池组的电压、电流等。再根据收集到的数据,BMS系统就会根据每一个电池单体的实际情况来分配如何为电池充电,哪一个电池单体已经充满可以停止给它充电等。并且在使用过程中,通过状态估算的方式确定每一颗电池的状态,通过SOC、SOP、SOH以及均衡和热管理等方式来实现对电池的合理利用。

主控模块就是负责控制的模块,动态制定电池管理策略,热管理,均衡管理,充放电管理等。采集均衡模块就是负责均衡的模块,由于电池系统的容量由容量最低的单体决定,因此电池容量的一致性会影响整组电池的性能。均衡管理有两种模式:主动和被动,被动均衡是使用电阻器,将高电压或者高荷电量电芯的能量消耗掉,以达到减小不同电芯之间差距的目的;主动均衡则是运用储能器件等,将荷载较多能量的电芯部分能量转移到能量较少的电芯上去,相当于“取长补短”。显示模块自然就是负责显示、人机交互,例如仪表盘,显示并监控电池数据。最后再由温度管理系统管理电池的温度,防止其温度过高或者过低,这就组成了电动汽车的电池管理系统

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2021-03-09 20:50 更新 侧卫 •  5809