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淺談動(dòng)力鋰電池為何要BMS管理系統(tǒng)?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:881次  |  2021年07月17日  

目前大力發(fā)展的新能源汽車重要分為三類:混合動(dòng)力汽車(HybridElectricVehicle,HEV)、燃料動(dòng)力電池汽車(FuelCellElectricVehicle,FCEV)和純電動(dòng)汽車(ElectricVehicle,EV)。這三種類型的電動(dòng)汽車以其自身不同的構(gòu)造和工作原理,形成各自不同的特點(diǎn),同時(shí)也處于不同的發(fā)展階段。純電動(dòng)汽車以車載動(dòng)力蓄電池包(如鋰離子電池、鉛酸蓄電池、鎳氫電池和鎳鎘電池等)作為其唯一的能量來源,并搭載大功率電機(jī)以驅(qū)動(dòng)汽車行駛,因此,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車最大不同之處也就是純電動(dòng)汽車獨(dú)有的電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)。純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比,噪音低、無污染、零排放,底盤結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單;和燃料動(dòng)力電池汽車相比,各方面技術(shù)相對(duì)更成熟,具有更高的可靠性和安全性。因此,純電動(dòng)汽車目前已經(jīng)受到世界各國(guó)政府和車企的高度重視,不少公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量加工并在某些地區(qū)開始示范運(yùn)營(yíng)。


在純電動(dòng)汽車中,動(dòng)力鋰電池包作為核心部件之一,在整車制造成本中占有極高的比重,其性能的優(yōu)劣也筆直影響著整車的駕駛性能與安全。早期的純電動(dòng)汽車所使用的動(dòng)力鋰電池大多為鉛酸電池,這種電池由于能量密度小,續(xù)航里程短,使用壽命也比較短,所以逐漸被優(yōu)點(diǎn)突出的鋰離子電池等產(chǎn)品取代。鋰離子電池憑借其充放電效率高、能量密度大和續(xù)航能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),已受到了國(guó)內(nèi)外眾多電動(dòng)汽車廠商的關(guān)注及使用。


盡管鋰離子電池比其他種類的電池有更多的優(yōu)勢(shì),但同樣會(huì)受到電芯材料和目前制作工藝等因素的限制,導(dǎo)致單節(jié)鋰離子電池之間往往存在者內(nèi)阻、容量、電壓等差異,所以在實(shí)際使用中,電池包內(nèi)部各單體電池容易出現(xiàn)散熱不均或過度充放電等現(xiàn)象。時(shí)間一長(zhǎng),這些處于不良工作狀態(tài)下的電池就很可能提前損壞,電池包的整體壽命也就大大縮短。不僅如此,電池處于嚴(yán)重過充電狀態(tài)下還存在爆炸的危險(xiǎn),造成電池包損壞的同時(shí)還對(duì)使用者的人生安全造成威脅。因此,非得為電動(dòng)汽車上的動(dòng)力鋰電池包配備一套具有針對(duì)性的電池管理系統(tǒng)(batteryManagementSystem,bMS),從而對(duì)電池包進(jìn)行有效的監(jiān)控、保護(hù)、能量均衡和故障警報(bào),進(jìn)而提高整個(gè)動(dòng)力鋰電池包的工作效率和使用壽命。


電池管理系統(tǒng)作為純電動(dòng)汽車動(dòng)力鋰電池包的監(jiān)控管理中心,非得對(duì)電池包的溫度、電壓和充放電電流等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè),必要時(shí)能主動(dòng)采取緊急措施保護(hù)各單體電池,戒備電池包出現(xiàn)過充、過放、溫度過高以及短路等危險(xiǎn)。此外,該系統(tǒng)還非得在電池包的整個(gè)使用周期內(nèi)對(duì)電池的SOC進(jìn)行準(zhǔn)確估算,并以適宜的方式將剩余電量、續(xù)駛里程和故障異常等關(guān)鍵信息及時(shí)反饋給駕駛員,同時(shí)以一種適宜的方式完成系統(tǒng)與整車ECU或上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換功能。


但是,這些都是bMS在最佳設(shè)計(jì)和理想情況下才能實(shí)現(xiàn)的功能和表現(xiàn)出來的性能,就目前從各類與動(dòng)力鋰電池相關(guān)的電動(dòng)汽車事故或?qū)嶋H使用到汽車上的相關(guān)bMS產(chǎn)品的整體性能表現(xiàn)可知,目前被廣泛使用的電池管理系統(tǒng)功能還不夠完善,技術(shù)不夠成熟,使用范圍局限,通用性不強(qiáng)。詳盡可總結(jié)為以下五個(gè)方面:

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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%

①電池管理系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用情況下對(duì)動(dòng)力鋰電池包相關(guān)參數(shù)的采集精度不夠準(zhǔn)確。


②電池管理系統(tǒng)還不能完全實(shí)現(xiàn)動(dòng)力鋰電池包在整個(gè)生命周期內(nèi)的SOC值的精確估算。


③有關(guān)電池包內(nèi)部各單體電池間的能量均衡的控制效果還需進(jìn)一步提升。


④電池管理系統(tǒng)對(duì)自身和電池包的故障自診斷和自維護(hù)功能還不夠完善。


⑤目前出現(xiàn)的電池管理系統(tǒng)產(chǎn)品一般都具有針對(duì)性,使用范圍局限,移植性和通用性還不夠強(qiáng)。

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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(cè)繪、無人設(shè)備

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