純電動汽車電池管理系統(tǒng)的體檢

純電動汽車組成一般有：電池組供電系統(tǒng)、控制電機驅(qū)動系統(tǒng)、整車低壓控制系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)等組成。純電動汽車的動力是由動力電池組來提供，動力電池組給驅(qū)動系統(tǒng)的電機提供電力，驅(qū)動電機運轉(zhuǎn)，帶動與之相連的變速器和傳動軸等運轉(zhuǎn)，然后將動力傳遞給驅(qū)動輪，使純電動汽車行駛。
動力系統(tǒng)主要包括動力電池組、動力電池管理系統(tǒng)、車載充電機及輔助動力源等。動力電池足是純電動汽車的動力源，當(dāng)前純電動汽車采用的動力電池有磷酸鐵鋰離子電池、三元鋰電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等。
1、純電動汽車電池管理系統(tǒng)功用與組成
動力電池組被放在純電動汽車的底部封閉的電池箱內(nèi)，每組動力電池使用接插件牢固連接，電池箱內(nèi)的電池管理系統(tǒng)實時監(jiān)測每個電池的電壓和溫度、電池電解液濃度、電池剩余電量、放電時間、放電電流或放電深度等參數(shù)，并根據(jù)動力電池組的工作溫度要求對電池組溫度進行調(diào)溫控制，計算動力電池系統(tǒng)的總電壓值和電流值等，實時監(jiān)控動力電池系統(tǒng)的電壓狀態(tài)，同時利用CAN數(shù)據(jù)總線與整車控制單元、車載充電機傳遞數(shù)據(jù)，在組合儀表上顯示相關(guān)信息和報警，實現(xiàn)對動力電池系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)控和綜合管理。
純電動汽車電池管理系統(tǒng)基本組成有數(shù)據(jù)采集模塊、中央處理器單元、均衡管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等。其工作過程為：
1）使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集每個電池和電池組的工作電壓、工作電流和電池溫度信息；
2）中央處理器單元接收數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)傳遞的信息，然后進行分析和計算；
3）將接收到的數(shù)據(jù)或計算結(jié)果與電池管理系統(tǒng)中存儲的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行對比，然后輸出控制命令，調(diào)整動力電池系統(tǒng)的工作狀態(tài)；
4）動力電池管理系統(tǒng)將實時數(shù)據(jù)通過CAN數(shù)據(jù)總線將數(shù)據(jù)發(fā)送給儀表。便于駕駛員掌握動力電池組的核電狀態(tài)。
2、純電動汽車電池管理系統(tǒng)技術(shù)要求
純電動汽車電池管理系統(tǒng)要根據(jù)汽車耗電情況計算動力電池組的電量、續(xù)航里程，對動力電池組中的單體電池和電池組的電壓、電流、溫度進行實時監(jiān)控；同時，利用軟件程序分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，對動力電池組系統(tǒng)工作狀況進行診斷，電池管理系統(tǒng)根據(jù)診斷結(jié)果對動力電池組工作狀態(tài)和工作條件進行調(diào)整，并將監(jiān)測診斷結(jié)果通過儀表顯示或點亮相應(yīng)的故障燈，提示駕駛員車輛動力電池組系統(tǒng)出現(xiàn)故障。
具體技術(shù)要求如下：
1）動力電池組剩余電量計算:電池荷電狀態(tài)(StateofCharge，簡稱SOC)的計算，駕駛員需要根據(jù)動力電池組的剩余電量確定純電動汽車可以繼續(xù)運行的里程，是否需要立即進行充電，因此電池荷電狀態(tài)SOC的計算是動力電池管理系統(tǒng)中最重要的工作內(nèi)容。
2）估算續(xù)航里程:動力電池組管理系統(tǒng)通過記錄駕駛員的駕駛習(xí)慣、純電動汽車的行駛路況等，計算純電動汽車行駛時的耗電量，然后根據(jù)動力電池組當(dāng)前的剩余電量估算出純電動汽車還可以繼續(xù)行駛的里程。由于車輛行駛路況差異較大，駕駛員的操作習(xí)慣也會有所變化，因此對續(xù)航里程的計算結(jié)果，只能是作為駕駛員的參考，不能完全以此為準(zhǔn)。
3）動力電池組自診斷系統(tǒng)：動力電池組管理系統(tǒng)采集單體電池的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)值，通過軟件對比各單體電池的工作情況，同時與電池組管理系統(tǒng)中存儲的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行對比，確定動力電池組的整體工作狀況及每個單體電池的工作狀況，如果檢測到動力電池組的整體工作狀況或某個單體電池的性能下降，低于最低電壓或輸出電流值，則會存儲故障碼，并通過車輛CAN總線系統(tǒng)點亮儀表上的故障指示燈。
4）短路保護:動力電池組的輸出電壓一般為200V—400V的直流高壓電，如果出現(xiàn)漏電或短路會嚴重損壞用電設(shè)備或擊傷維修人員，因此動力電池管理系統(tǒng)必須實時監(jiān)測高壓電路的工作狀態(tài)，同時具有防止高壓電路短路、漏電的功能。
5）儀表顯示和報警功能:電路電池組管理系統(tǒng)采集電池組和單體電池的參數(shù)，計算出動力電池的剩余電量和續(xù)航里程，通過純電動汽車的車載CAN總線系統(tǒng)將計算結(jié)果傳送到儀表，并在儀表上顯示，以提示駕駛員車輛的當(dāng)前狀態(tài)。
6）單體電池運行狀態(tài)監(jiān)測：動力電池組管理系統(tǒng)實時采集電池組中的每個單體電池的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，通過對采集到的數(shù)據(jù)進行分析、判斷和計算，確定動力電池組的運行狀態(tài)、是否存在故障、動力電池組的剩余電量，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整動力電池組的工作狀態(tài)。
7）動力電池組系統(tǒng)熱管理：低溫對電池的電壓和輸出電流影響很大，溫度下降電池電壓降低，輸出電流變小；動力電池組中集中了幾千個單體電池，長時間的高溫容易引起電池自燃，因此保持封閉的電池箱內(nèi)溫度的恒定是動力電池組管理系統(tǒng)的重要任務(wù)，動力電池組系統(tǒng)的熱管理主要是控制電池箱中電池的溫度，當(dāng)電池溫度高時，使用安裝在電池箱上的散熱風(fēng)扇，降低電池溫度；當(dāng)電池溫度降低時，使用電池組外包圍的加熱系統(tǒng)，給電池組加熱提高電池的溫度，使動力電池的溫度始終保持在最佳的工作溫度。
8）均衡性管理：由于穿電動汽車的電池組有幾千節(jié)單體電池組成，各單體電池之間的制造工藝、材質(zhì)、工作環(huán)境都略有差異，致使各單體電池的容量、電壓和內(nèi)阻均有差異。動力電池組在充電和放電過程中，個別單體電池會出現(xiàn)過充電或過度放電的現(xiàn)象，這樣極大的影響力動力電池組的整體性能，因此動力電池組系統(tǒng)設(shè)計有均衡性管理系統(tǒng)，通過電池組管理系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定電池組是否進行均衡性出來，以便提高動力電池組的使用壽命。
3、小結(jié)
動力電池組是電動汽車的動力源，其性能直接影響電動汽車的續(xù)航里程與行車安全。