鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2875次 | 2018年11月09日
電動(dòng)汽車BMS系統(tǒng)簡(jiǎn)述
電動(dòng)車上的三電技術(shù):電池、電機(jī)、電控技術(shù)是電動(dòng)車最核心的技術(shù)。因?yàn)檫@三項(xiàng)技術(shù)的用用,是每一輛電動(dòng)車都需要并且直接影響車輛的續(xù)航里程、加速時(shí)間等參數(shù)。這三塊技術(shù)就是組成電動(dòng)汽車的木桶,其中的任意一塊存在短板的話都會(huì)直接影響車輛的性能表現(xiàn)。
三電技術(shù)中電池和電機(jī)對(duì)電動(dòng)車性能的影響表現(xiàn)的比較明顯。比如電機(jī)的功率大小直接影響車輛的動(dòng)力表現(xiàn),而純電動(dòng)汽車電池的儲(chǔ)能多少與車輛的續(xù)航里程息息相。但是同為三電系統(tǒng)中的電控技術(shù),在電動(dòng)車中的具體技術(shù)應(yīng)用又是什么呢?為什么能與電池和電機(jī)想齊并論在三電系統(tǒng)中占有一席之地呢?
電控中最核心的功能就是電池管理系統(tǒng)(Batterymanagementsystem)簡(jiǎn)稱BMS。要是沒有這個(gè)系統(tǒng),動(dòng)力電池的充放電、使用壽命都會(huì)大打折扣,如果把電池比作一隊(duì)參戰(zhàn)的士兵,那BMS系統(tǒng)就是這群士兵的參謀加將軍,讓電動(dòng)汽車在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到事半功倍的效果。
為什么要有BMS系統(tǒng)
如果想把電動(dòng)汽車上這個(gè)“將軍”理解透徹首先還是要從下面的士兵說(shuō)起。BMS系統(tǒng)主要應(yīng)用在二次電池上,尤其對(duì)于目前主流的使用鋰離子電池的電動(dòng)新能源汽車尤為重要。不管車輛使用的是哪種鋰離子電池,動(dòng)力電池都是由一個(gè)個(gè)小的電池單體通過串、并聯(lián)的方式組成電池組,再由電池組最終組成車輛的動(dòng)力電池單元。
而在電池組中真正發(fā)揮儲(chǔ)能作用的是電池組中每一個(gè)小小的電池單體,比如特斯拉使用的18650鋰離子電池,其實(shí)數(shù)字代表的就是每一個(gè)電池單體直徑為18mm,長(zhǎng)度為65mm。而一輛85kW?h版本的TeslaModelS的電池組就由接近7000節(jié)18650鋰電池構(gòu)成。
一輛汽車上有如此多的電池單體,而每一個(gè)小的電池單體都是單獨(dú)制造的,因?yàn)殡姵氐碾娀瘜W(xué)特性的原因出廠后的電池存在每個(gè)單體儲(chǔ)能一致性存在差別的問題。而充電時(shí)又是從一個(gè)充電口來(lái)為車子充電,如何保證每一塊電池都充滿電,而又不會(huì)因?yàn)檫^度充電對(duì)電池造成損害就是BMS系統(tǒng)要解決的問題之一。
那么bms系統(tǒng)究竟是如何管理這么多電池單體的呢?
通常情況下,BMS系統(tǒng)都要通過兩部分來(lái)確定如何管理電池組,就是檢測(cè)模塊和原酸控制模塊。
檢測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單一些,主要是通過傳感器收集電池在使用過程中的參數(shù)信息比如:溫度、每一個(gè)電池單體的典雅、電流,電池組的典雅、電流等。這些數(shù)據(jù)在之后的電池組管理中起到至關(guān)重要的作用,可以說(shuō)如果沒有這些電池狀態(tài)的數(shù)據(jù)作為支撐,電池的系統(tǒng)管理就無(wú)從談起。
根據(jù)收集到的數(shù)據(jù),BMS系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)每一個(gè)電池單體的實(shí)際情況來(lái)分配如何為電池充電,哪一個(gè)電池單體已經(jīng)充滿可以停止給它充電等。并且在使用過程中,通過狀態(tài)估算的方式確定每一顆電池的狀態(tài),通過SOC(StateOfCharge)、SOP(StateOfPower)、SOH(StateofHealth)以及均衡和熱管理等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的合理利用。這個(gè)過程說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,但這些才是BMS系統(tǒng)的精華所在也是各個(gè)BMS廠家最希望攻克的技術(shù)難關(guān)。