通用VOLT汽车电池温度管理系统.docx

通用VOLT汽车电池温度管理系统1. 电子工程专辑 /ART_8800674437_628868_NT_9470c65e.HTM1.1 能源命脉：电池组 Volt的锂离子电池组是由四个呈T形排列的模块组成，它们被放在后排座椅的下面和前排座位间的“隧道”内。汇流条（Bus bar）连接四个模块，并有一个服务断开条以“安护”电池组触点。 图1：375磅（170公斤）的锂离子电池是Volt的心脏。车辆的系统和软件都是为保持其正常工作、具有长使用寿命设计的。 （感谢Munro & Associates的支持）整个电池组共有288块电池。UBM TechInsights 产品行销经理John Scott-Thomas指出，电池组物理上被分割成用塑料包裹的“切片”；每个“切片”由两块电池组成，这两块电池由具有5条冷却剂通道的散热片隔开。电气上：3个电池一组并联，96个这样的电池组串联；这样，288个电池共可提供360V、容量可达16千瓦时的电能。为延长电池寿命，电池永远不会完全充电或放电，所以只使用“中间”的9.4千瓦时的电池电量。 Volt共用到4个冷却液回路，电池冷却回路是其中之一，每个冷却回路都有自己的控制器和散热器模块。其他三个冷却回路，分别用于：内燃机；两个电动马达/发电机逆变器；插入充电器的电源转换器中的电源线。 Munro & Associates 公司Al Steier说，当电池是凉的时（低于最佳工作温度），冷却液被用于加热电池使其达到工作条件，然后对其冷却，以避免超温。即使汽车不在“行驶”，控制电子也将使冷却液循环，以避免电池在极其炎热的夏天变得太热，或在隆冬时节，变得过冷当Volt泊车时，要将其与外部充电器连接，以避免在这种极端天气情况下，用尽电池的电能。 1.2 电池电子：控制和监测 如拆解所揭示的Volt的复杂电池组，有着同样复杂的控制和监测。John Scott Thomas看到，车价值的40在电子部分，车上近100 个MCU就是佐证。为了控制整车的电子功能，共写了近1,000万行代码，比波音787梦想型（Dreamliner）飞机的代码（800万行）还多。 对电池组本身来说，Scott-Thomas指出：长电池寿命是个关键目标。为此，电池组的温度调节在2内；每个电池的充电都是平衡的，这样，就保证这些电池以同样速度老化。电池制造差异是电池老化的另一个变量，控制软件也将其考虑在内。 例如，在充电时，对每块电池电压进行监测。为确保每块电池都有相同最大电压，如果一块电池最先达到容量，将用一个分流电阻将其短接，以防止在对其它电池进行完全充电时，该最先充满的电池被过充电。 Scott-Thomas说，“控制和软件水平很难鉴别。对电池组电压和温度进行500次诊断，每秒10次即使在车辆停驶时，也对其进行控制。” 电池接口/监控模块装在电池组的前上方。该模块有4个监测电路板（4个分离的电池模块每块一个），用橙色表示高电压，监测板大量采用飞思卡尔和LG Chem /意法半导体的芯片，后者使用BCD（双极CMOS DMOS（扩散金属氧化物半导体）技术。中压和低压PCB分别用蓝色和绿色表示。Al Steier再次指出：每块电池连接器上的多个标记，再次证明在整个现场制造过程中进行了仔细的质量检查。 图2：在电池接口/监视器PCB上，每块电池上的传感器监控每块电池的温度和电压。其数据采用集群路由方式传送，每块PCB负责10块电池的数据处理，数据经数字化处理后，送至一个MCU。这些PCB由Avago的光电耦合器连接，通过公共总线，馈送至位于逆变器模块内的主控制器。 （感谢Munro & Associates的支持）2. 电动汽车论坛/bbs/thread-84139-1-1.html沃蓝达的锂离子电池成T字型贯穿于车辆的中后部，容量为16kWh，电池为韩国LG提供。为了保证安全，电池组采用液态冷却