一、新能源汽車搭載的電池管家有什么用
熟悉汽車的朋友對ESP(車身電子穩(wěn)定系統(tǒng))、ABS(防抱死制動(dòng)系統(tǒng))、TCS(牽引力控制系統(tǒng))等車載系統(tǒng)不會(huì)感到陌生,在新能源車上還有一個(gè)非常重要的系統(tǒng),它就是BMS(電池管理系統(tǒng)),它又叫電池管家,那么它有什么作用呢?
據(jù)了解,新能源汽車上的電池管家是一個(gè)很龐大的軟硬件集合體,包括傳感器、中央處理器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等,它的作用主要是采集動(dòng)力電池系統(tǒng)的電壓、溫度、電流、電阻等數(shù)據(jù),然后分析數(shù)據(jù)狀態(tài)和電池使用環(huán)境,對電池系統(tǒng)充放電過程進(jìn)行監(jiān)測和控制,從而保證電池組在安全的工作區(qū)間內(nèi),提供車輛控制所需的必需信息,在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)響應(yīng)并進(jìn)行處理,它也會(huì)根據(jù)環(huán)境溫度、電池狀態(tài)及車輛需求等決定電池的充放電功率等。
二、電池管理系統(tǒng)主要有哪些功能
電池管理系統(tǒng)是對電池進(jìn)行監(jiān)控與控制的系統(tǒng),將采集的電池信息實(shí)時(shí)反饋給用戶,同時(shí)根據(jù)采集的信息調(diào)節(jié)參數(shù),充分發(fā)揮電池的性能,其功能主要有:
1、電池狀態(tài)分析
電池狀態(tài)分析最常見的一種就是動(dòng)力電池系統(tǒng)荷電狀態(tài)(SOC)估算,SOC其實(shí)指的就是電池剩余電量和電池容量的百分比。
SOC估算是BMS的核心功能,同時(shí)也是評估電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程的主要參數(shù)。BMS通過遍布整個(gè)電池包的傳感器檢測電池參數(shù)(電壓、電流和溫度等)信息,有的電壓傳感器精度非常高,1mv的變化都可以被識別出來,由于探測的信息準(zhǔn)確外加優(yōu)秀的算法處理,電池的剩余電量就可以被非常準(zhǔn)確的計(jì)算出來。
在日常用車過程中,車主可以通過中控屏自主設(shè)置SOC,SOC目標(biāo)值可以理解成車輛電量平衡的目標(biāo)值。當(dāng)車輛電量高于設(shè)置值時(shí),系統(tǒng)動(dòng)力分配會(huì)優(yōu)先用電,降低能耗;當(dāng)車輛電量低于設(shè)置值時(shí),車輛行駛時(shí)會(huì)有一部分動(dòng)力用于發(fā)電使電量上升,以保證用電需要。
2、電池安全保護(hù)
電池的溫度過高或者過低都會(huì)影響電芯的活性,甚至?xí)斐刹豢赡娴奈锢頁p傷,最終影響電芯壽命,而BMS能夠?yàn)殡姵貭I造良好的運(yùn)行環(huán)境。比如在寒冷的地區(qū),電池充電效率降低,這個(gè)時(shí)候BMS會(huì)調(diào)用加熱系統(tǒng)來讓電芯升溫使其達(dá)到舒適的充電環(huán)境;如果在夏季或者是電池發(fā)熱的情況下,BMS會(huì)調(diào)用冷卻系統(tǒng)為電芯降溫,利用智能溫控系統(tǒng)大大提高電芯的使用壽命。
3、電池能量管理
充電時(shí),BMS會(huì)把電池系統(tǒng)允許充電的單體最高電壓、最高總電壓、最高溫度、當(dāng)前允許充電的最大電流、SOC以及當(dāng)前電池電壓等信息與充電設(shè)備進(jìn)行交互,從而使電池系統(tǒng)按照適配的充電電壓、充電電流和充電方法進(jìn)行充電。當(dāng)電池電量處于高位后,BMS會(huì)限制充電,進(jìn)入到“涓流模式”(使電芯真正飽和、延長使用壽命),直到充電過程結(jié)束最后斷開連接。
此外,BMS還會(huì)起到“均衡管理”的作用,減小電池單體之間的電壓差,從而保證電芯充電的一致性。這是因?yàn)殡娦居捎谙忍煲蛩鼗蛘吖ぷ鳒囟炔灰恢?,?dǎo)致電芯的電壓各有不同,所以在充電的過程中電芯里的電容量會(huì)出現(xiàn)不一致的情況,比如有的電芯已經(jīng)充滿電了,有的卻還沒有充滿。BMS系統(tǒng)可以起到調(diào)節(jié)作用,使電芯充電幾乎可以同時(shí)完成,比如通過旁路電阻給電壓較高的電芯放電,使其達(dá)到和其他電芯相同的電壓,最終達(dá)到整體均衡。
4、通信
BMS把電池系統(tǒng)的電壓、溫度、電流、SOC等數(shù)據(jù)通過CAN通信傳遞,最終我們在儀表上才能很直觀的看到續(xù)航里程、電池電量等信息。不僅如此,電池管理系統(tǒng)還能對故障信息進(jìn)行分析,通過相關(guān)策略對電池系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)和控制,同時(shí)讓故障燈點(diǎn)亮以便提醒車主。
5、故障診斷
除了通信功能外,BMS還能起到故障診斷的功能。BMS會(huì)根據(jù)電芯參數(shù)和電池系統(tǒng)功能制定相應(yīng)的故障閾值表,BMS通過故障閾值表對電池系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)并上報(bào)故障類型,方便后期的故障排查以及檢修維護(hù)。