512V117Ah锂离子电池系统方案书

系统设计方案书512V117Ah电池系统设计方案书 甲方： 乙方： 大连比克动力电池有限公司签订日期： 年 月 日有效日期： 年 月 日 签署作者：姓名 日期 签名审核：姓名 日期 签名批准：姓名 日期 签名1、 介绍1.1 目的本文档的目的是为安源6米车512V117Ah车用蓄电池系统提供设计方案。主要包含以下部分内容： 蓄电池系统性能规格定义。 电池管理系统功能及框架结构描述。1.2 适用范围本文档仅适用于安源6米车512V117Ah车用蓄电池系统。1.3 定义及缩略语TermsDescriptionsVCUVehicle Control Unit BMSBattery Management System BMUBattery Management Control Unit MCMotor Controller, including DC to AC Inverter and Control UnitCANController Area Network, a kind of communication network used in VehicleLECULocal Electrical Control UnitBOLBegin Of Life EOLEnd Of Life HVILHigh Voltage InterLock SOCState Of Charge DODDepth Of Discharge SOHState Of Health EVElectric Vehicle CDCharge Depleting HPPCHybrid Pulse Power CharacterizationOCVOpen Circuit Voltage BPCMBattery Pack Control Module CSCCell Supervisor Circuit BDUBattery Disconnect Unit ESSEnergy Storage System V（max）The maximum constant charge voltage V（min）The minimum constant discharge voltage Vp（max）The maximum peak charge voltage /10S 10S Vp（min）The minimum peak discharge voltage/10S 10S IpcThe maximum peak charge current /10S 10S IpdThe maximum peak discharge current/10S 10S IcdThe maximum constant discharge current IccThe maximum constant charge current BSFBattery Size Factor EESSElectrical Energy Storage System ACAlternating Current DCDirect Current 2、 整车对动力电池组技术需求项目技术参数备注 基本要求平台电压512V能量60KWH重量800Kg水尘防护等级IP65 电机参数电压范围420-740额定功率60Kw峰值功率110Kw额定电流80-100A峰值电流160最大可持续放电电流T-208最大脉冲充电电流（30S）100T10 9最大持续充电电流50AT010最大SOC运行窗口5%SOC95%SOC电池可用SOC范围11循环寿命，0.5C充放电，自 SOC 95% 到 SOC 5%1500cycle12工作温度满足单体工作温度13恒功率或恒流充电最高电压560V循环寿命影响，单体建议充至3.5nV14脉冲充电最高电压（30S）560V15恒功率或恒流放电最低电压400V循环寿命影响，单体建议放至2.5nV16脉冲放电最低电压（30S）400V171month，25，50%SOC自放电率3%18绝缘电阻值500/V19质保5年或20万公里注：因该电池箱体内无散热装置，使用1C（117A）电流进行放电时，温升会达到15以上；所以我方为了电池使用方面的安全和电池寿命考虑，采用下面的放电策略（SOC使用范围5%95%）：1. 当SOC低于15%时限制功率，最大放电电流0.5C（59A）。2. 当电池表面温度高于50时限制功率，最大放电电流0.5C（59A）。3. 持续放电电流小于等于1C（117A）；4. 当放电电流大于130A时，放电时间超过8分钟后，暂时降低功率（限功率致50%），在此期间最大放电电流为1C（117A）。降低功率10分钟之后并且温度小于45时，恢复功率并且取消最大放电电流为117A的设置。5. 当放电电流大于150A时，放电时间超过30秒后，暂时降低功率（限功率致50%），在此期间最大放电电流为1C（117A）。降低功率10分钟之后并且温度小于45时，恢复功率并且取消最大放电电流为117A的设置。6. 当放电电流大于200A时，放电时间超过5秒后，暂时降低功率（限功率致50%），在此期间最大放电电流为1C（117A）。降低功率10分钟之后并且温度小于45时，恢复功率并且取消最大放电电流为117A的设置。3.3 BMS电池管理系统功能概述主控板实现功能如下：1.电池组总电压、总电流、绝缘电阻的检测；2.母线继电器控制、充电继电器控制、预充继电器控制及状态反馈检测功能；3.通过内部CAN与从控板通信进行数据读取和控制从控板；4.通过整车CAN车整车控制器、驾驶室、远程监控设备等实现数据交换、有效实现高压控制；5通过充电CAN与充电设备进行通讯确认、数据交换，有效实现智能充电；6.估算系统SOC、SOH、系统实际容量、峰值功率等；7记录历史数据，记录故障数据，并诊断系统故障状态；从控板实现功能如下：采集电池箱体内每一串电池的电压数据。采集电池箱体内各个典型温度场分布点的温度值。通过内部高速CAN总线与主控板、内部辅助设备，上位机等进行数据交换。实现单体电池间的平衡控制。记录历史数据，记录故障数据，并诊断系统故障状态； 电池管理系统根据电池组的分布设计成分布式串联结构，整个电池组由 160串电池串联而成，电池组分成5个电池包，五个电池包电池分布情况为：BMS1：32串；BMS2：32串；BMS3：32串；BMS4：32串；BMS5：32串；3.3.1 BMS电池管理系统基本参数序号项目参数基本参数BMS 产品系列主机RS-EVCCM及从机RS-EV36BBMS工作电压范围1 （9V32V）适用于DC24V低压供电系统BMS工作功耗主机75mA，从机每个75mA BMS工作温度范围-20100BMS储存温度范围()-45125单体电池电压检测范围05V单体电压检测支持路数160路单体电池电压采样精度5mV单体电池电压采样频率20mS总电压检测范围100-592V总电压检测精度100mV温度测量范围-40125温度检测支持路数30路温度检测精度1电流检测范围-500500电流检测精度1%SOC估算精度8% 主控、从控继电器控制路数6路，2路BMS防护等级IP653.3.2 BMS电池管理系统控制参数序号项目技术参数备注1电池类型26650-MP22电池串并联数160S39P3电池包额定内阻115m4总电压过高一级警告阀值560V不上报5总电压二级级警告阀值592V上报，禁止能量回馈6总电压三级级警告阀值608V停止充电7总电压过低一级警告阀值464V上报8总电压过低二级级警告阀值400V上报，限功率50%9总电压过低三级级警告阀值352V上报，限制输出功率为010温度过高一级警告阀值50上报，发送给充电机需求电流降30%11温度过高二级警告阀值55上报，发送给充电机需求电流降50%12温度过高三级警告阀值60上报，停止充电并请求断充电继电器，15秒无响应，断继电器13温度过低一级警告阀值-10通过整车CAN上报故障14温度过低二级警告阀值-15通过整车CAN上报故障，限功率15温度过低三级警告阀值-20通过整车CAN上报故障，通知停车16温差过大一级警告阀值5上报17温差过大二级警告阀值10上报18温差过大三级警告阀值20通过整车CAN上报故障（整车进行限功率处理）19模块电压过高一级警告阀值3.5V不上报20模块电压过高二级警告阀值3.7V上报，禁止能量回馈21模块电压过高三级警告阀值3.8V停止充电22模块电压过低一级警告阀值2.9V上报23模块电压过低二级警告阀值2.5V上报，限功率50%24模块电压过低三级警告阀值2.2V上报，限制输出功率为025模块压差过大一级警告阀值400mV上报26模块压差过大二级警告阀值500mV上报27模块压差过大三级警告阀值700mV通过整车CAN上报故障，故障诊断，整车维护28绝缘电阻一级故障电阻500/V上报3、 高低压系统设计4.1. 系统内部高压电气图4.2 低压控制系统4.2.1 低压控制部分电池箱与电池箱之间连接接口定义：插座型号：RTPN03，插头型号：RTSNHEC03（安费诺）；序号信号名称功能描述对应的BMS从控电路板信号AVT-IN从机电源24V+VT-INBVT-GND从机电源地VT-GNDCCAN-SCAN屏蔽线CAN-SDCAN-H从机CAN高CAN-HECAN-L从机CAN低CAN-LFVT-IN电源正转出VT-INGVT-GND电源负转出VT-GNDHCAN-SCAN屏蔽线转出CAN-SJCAN-H从机CAN高转出CAN-HKCAN-L从机CAN低转出CAN-LLNC预留NCMNC预留NC安装盒与整车通讯接口定义：插座型号：YGC378-EV-P19RB，插头型号：YGC378-EV-S19P（永贵）；序号信号名称功能描述对应的BMS主控电路板信号1电源24V+电源24V+VIN2电源地电源地GND3ON信号ON信号ACC4充电24V+充电24V+CHG+5充电24V-充电24V-GND6充电确认CC2充电确认CC2DIN27整车CAN_H整车CAN_HCAN3H8整车CAN_L整车CAN_LCAN3L9整车CAN_S 屏蔽线无10充电CAN_H充电CAN_HCAN2H11充电CAN_L充电CAN_LCAN2L12充电CAN_S 屏蔽线无13充电继电器控制正充电继电器控制正K214充电继电器控制负充电继电器控制负GND15NC预留NC16NC预留NC17NC预留NC18NC预留NC19NC预留NC插座管脚图:主机与从机内部通讯接口定义：插座型号：RTPN03，插头型号：RTSNHEC03（安费诺）；序号信号名称功能描述对应的BMS主控电路板信号AVT-IN从机电源24V正VT-INBVT-GND从机电源地VT-GNDCCAN-SCAN屏蔽线NCDCAN-H内部CAN-HCAN-HECAN-L内部CAN-LCAN-LFNC预留NCGNC预留NCHNC预留NCJNC预留NCKNC预留NCLNC预留NCMNC预留NC连接器管脚图诊断通讯接口定义：插座型号：YGC-QS14J10ZK1，插头型号：YGC-QS14K10TK1（永贵）；序号信号名称功能描述对应的BMS主控电路板信号1CAN2H充电CAN_HCAN2H2CAN2L充电CAN_LCAN2L3CAN3H整车CAN_HCAN3H4CAN3L整车CAN_HCAN3L5CAN1H内部CAN_HCAN1H6CAN1L内部CAN_LCAN1L7VIN电源24V+VIN8GND电源地GND9NC预留NC10NC预留NC插座管脚图:4.2.2 系统上电流程1) 检测与整车控制器通讯情况，参照协议中的0x0cff1501中的心跳信号判断。通讯正常后，BMS本身没有不允许上高压故障，并接收到0x0cff1501中高压上电指令为1，电机控制器的电压为10V.2) 满足踩刹车，点火钥匙两项条件触发闭合高压；3) 闭合预充接触器，此时0x0cff1501中的电机控制器电压在上升，上升到与电池电压压差小于11V，并且电机控制器电压大于电池要求最低电压，则可闭合主接触器。主接触器闭合后延时一秒，断开预充接触器。4) 在预充过程中，若预充时间小于200ms，则认为预充时间过快，报预充故障同时断开预充接触器，若预充时间超过5s则报预充时间过慢故障，同时断开预充接触器。4.2.3 充电状态及通讯 详情请参考充电桩CAN通讯协议；4、 清单及包装5.1 零部件清单序号物料名称备注1电池箱-01第001串至第032串2电池箱-02第033串至第064串3电池箱-03第065串至第096串4电池箱-04第097串至第128串5电池箱-05第129串至第160串6BMS电池管理系统1主5从7通讯线束1串联通讯线束8通讯线束2电压采集线、温度采集线已组装在电池箱内，每箱一套9包装木箱10霍尔传感器每套一个11第一箱至第二箱高压线50方高压线12第二箱至MSD高压线50方高压线，压接在MSD上的端子型号OT50-613MSD至第三箱高压线50方高压线，压接在MSD上的端子型号OT50-614第三箱至第四箱高压线50方高压线15第四箱至第五箱高压线50方高压线16第五箱至负极继电器高压线50方高压线,压接在负极继电器上的端子型号为OT50-817负极继电器至整车高压线50方高压线，压接在负极继电器上的端子型号为OT50-818整车至第一箱高压线50方高压线注：MSD和负极继电器归安源旅游客车制造有限公司提供！5.2 高压警示标贴定义正负极标识：正极： 负极： 高压警示牌：