混合动力汽车蓄电池管理系统详解

混合动力汽车蓄电池治理系统详解混合动力汽车蓄电池治理系统详解一、动力电池组治理系统简介混合动力汽车的整车性能很大程度上依靠于动力蓄电池，高性能、高牢靠性的电池治理系统能使电池在各种工作条件下获得最正确的性能，通过蓄电池治理系统〔BMS〕来实时监测电池状态，如电池电压、充放电电流等，推测电池最大允许充放电电流，以提升电池性能和寿命，提高混合动力汽车的牢靠性和安全性。依据电动车辆所承受的电池的类型和动力电池组的组合方法，电池组治理系统主要包括热〔温度〕统，如下图1. 热治理子系统温度是直接影响电池性能和寿命的关键性因素，混合动力汽车上使用的动力电池组在工作时都会有发热现象，不同的蓄电池的发热程度各不一样，有的蓄电池承受自然通风即可满足电池组的散热要求，但有的蓄电池则必需实行强制通风来进展冷却，才能保证电池组正常工作并延长蓄电池的寿命。另外，在混合动力汽车上由于动力电池组的各个蓄电池或各个分电池组布置在车架不同的位置上，各处的散热条件和四周环境都不同，这些差异也会对蓄电池充、放电性能和蓄电池的使用寿命造成影咆〕为了保证每个蓄电池都能有良好的散热条件和环境，将混合动力汽车的动力电池组装在一个强制冷却系统中，使各个蓄电池的温度保持全都或相接近，以及使各个蓄电池的周边环境条件相像。为便于动力电池组或其分组的安装，首先应合理安排动力电池组的支架，要求依据动力电池组在电动车辆上的布置，动力电池组的热治理子系统中，为便于动力电池组或其分组的安装，首先应合理安排动力电池组的支架，要求依据动力电池组在电动车辆上的布置，动力电池组的热治理子系统中，能够实现机械扮装卸，便于各种电线束的连接。在动力电池组的支架位置和形能够实现机械扮装卸，便于各种电线束的连接。在动力电池组的支架位置和形5859所示。5859在某些蓄电池工作时，会产生较高的温度，这时，可以充分利用其产生的热量用于取温存给挡风玻璃除霜等，使热量得到治理与应用。的热量用于取温存给挡风玻璃除霜等，使热量得到治理与应用。2．电池组治理子系统2．电池组治理子系统电池组治理子系统的作用是对电池的组合、安装、充电、放电、电池组电池组治理子系统的作用是对电池的组合、安装、充电、放电、电池组中各个电池的不均衡性、电池的热治理和电池的维护等进展监管，使电池组能中各个电池的不均衡性、电池的热治理和电池的维护等进展监管，使电池组能够提高工作效率，保证正常运转并到达最正确状态，避开发生电池的过充电和过够提高工作效率，保证正常运转并到达最正确状态，避开发生电池的过充电和过放电，可以有效延长电池的寿命，以及对动力电池组的安全治理和保洁等，电放电，可以有效延长电池的寿命，以及对动力电池组的安全治理和保洁等，电池治理系统主要包括以下几个方面。池治理系统主要包括以下几个方面。〔1〕电池的技术性能〔1〕电池的技术性能不同类型和不同型号、不同使用程度的电池都具有不同的性能，包括电池的容量、工作电压、终止电压、质量、外形尺寸和电有不同的性能，包括电池的容量、工作电压、终止电压、质量、外形尺寸和电池特性〔包括记忆特性〕等，因此，要对动力电池组建立技术档案，实际上即池特性〔包括记忆特性〕等，因此，要对动力电池组建立技术档案，实际上即使是同一型号、同一批量的电池，由于制造缘由、电解质的浓度差异和使用情使是同一型号、同一批量的电池，由于制造缘由、电解质的浓度差异和使用情况的不同，性能也不尽一样；假设将性能差异较大的电池组合在一起，会给整况的不同，性能也不尽一样；假设将性能差异较大的电池组合在一起，会给整个动力电池组的性能带来影响。因此，在安装电池组之前，应对每个电池进展个动力电池组的性能带来影响。因此，在安装电池组之前，应对每个电池进展认真检测，将性能差异不大的电池组成动力电池组。认真检测，将性能差异不大的电池组成动力电池组。〔2〕电池状态的治理〔2〕电池状态的治理混合动力汽车的动力电池组由多个单节电池组成，其根本状态包括在充电和放电时双向作业的电压、电流、温度、SOC成，其根本状态包括在充电和放电时双向作业的电压、电流、温度、SOC行双向计算和显示。行双向计算和显示。由于多种缘由在动力电池组中个别电池会消灭性能的转变，使得动力电由于多种缘由在动力电池组中个别电池会消灭性能的转变，使得动力电池组在充电时不能充分，而在放电时很快将电能放尽，这就要求电池治理系统池组在充电时不能充分，而在放电时很快将电能放尽，这就要求电池治理系统应能够准时自动检测各个单节电池的状态，当检测出某节电池消灭损坏状态应能够准时自动检测各个单节电池的状态，当检测出某节电池消灭损坏状态时，准时报警，以便将“坏”电池剔出、更换。时，准时报警，以便将“坏”电池剔出、更换。〔3〕动力电池组的安全治理〔3〕动力电池组的安全治理如此高的电压对人体会造成危害，应实行有效的隔离措施，一般是将动力电池如此高的电压对人体会造成危害，应实行有效的隔离措施，一般是将动力电池组与车辆的乘坐区分别，将动力电池组在地板下面或车架的两侧，在正常的情组与车辆的乘坐区分别，将动力电池组在地板下面或车架的两侧，在正常的情况下，车辆停顿使况下，车辆停顿使用时，通常会自动切断电源，只有在混合动力汽车启动时才接通电源，当混合动力汽车发生碰撞或倾覆时，电池治理系统应能马上切断电接通电源，当混合动力汽车发生碰撞或倾覆时，电池治理系统应能马上切断电源，防止高压电引起的人身事故和火灾，并防源，防止高压电引起的人身事故和火灾，并防止电解液造成的损害，以保证人身安全。身安全。动力电池组治理系统功能动力电池组治理系统功能动力电池组是很多节单节电池串联动力电池组是很多节单节电池串联8~323.线路治理子系统节节12V的单节电池串联起来，其他电池需要用更多单节电池串联而成，为了能够分别安装在够分别安装在混合动力汽车的不同位置处，通常动力电池组上分为多个小的电池组分散进展布置。这样有利于电池组的机械化安装、拆卸和检修。池组分散进展布置。这样有利于电池组的机械化安装、拆卸和检修。线路治理子系统治理电池与电池、电池组与电池组之间的线路。当动力线路治理子系统治理电池与电池、电池组与电池组之间的线路。当动力电池组的总电压较高时，导线的截面积比较小，有利于电线束的连接和固定，电池组的总电压较高时，导线的截面积比较小，有利于电线束的连接和固定，但高电压要求有更牢靠的防护，当动力电池组的总电压较低时，电流比较大，但高电压要求有更牢靠的防护，当动力电池组的总电压较低时，电流比较大，线路损耗也很大，需要的导线截面积也比较大，安装较不便利。在各个电池组线路损耗也很大，需要的导线截面积也比较大，安装较不便利。在各个电池组之间还需要安装连接导线将各个电池组串联起来，一般在电池组与电池组之之间还需要安装连接导线将各个电池组串联起来，一般在电池组与电池组之间，装有手动或自动断电器，以便在安装、拆卸和检修时切断电流。另外，在间，装有手动或自动断电器，以便在安装、拆卸和检修时切断电流。另外，在电池治理系统中还有各种传感器线路等，因此在混合动力汽车上有尺寸很长的电池治理系统中还有各种传感器线路等，因此在混合动力汽车上有尺寸很长的各种各样的电线束，要求电线之间有牢靠的绝缘，并能快速连接。各种各样的电线束，要求电线之间有牢靠的绝缘，并能快速连接。动力电池组的正常运作，显示动力电池组的动态响应并准时报警，以便使驾驶二、动力电池组治理系统担当着动力电池组的全面治理，一方面要保证动力电池组的正常运作，显示动力电池组的动态响应并准时报警，以便使驾驶人随时都能把握动力电池组的状况；另一方面要对人身和车辆进展安全保护，人随时都能把握动力电池组的状况；另一方面要对人身和车辆进展安全保护，避开因电池引起的各种事故。避开因电池引起的各种事故。1．动力电池组治理系统的根本功能1．动力电池组治理系统的根本功能动力电池组治理系统承受先进的微处理器进展掌握，通过标准通信接口动力电池组治理系统承受先进的微处理器进展掌握，通过标准通信接口和掌握模块对动力电池组进展治理，一般有以下几个方面。和掌握模块对动力电池组进展治理，一般有以下几个方面。〔1〕动力电池组治理〔1〕动力电池组治理监视动力电池组的双向总电压和电流、动力电池组的温升，并通过液晶屏幕动态地显示出总电压、电流、温升的变化，避开池组的温升，并通过液晶屏幕动态地显示出总电压、电流、温升的变化，避开动力电池组过充电或过放电，使动力电池组不会受到人为的损坏。动力电池组过充电或过放电，使动力电池组不会受到人为的损坏。〔2〕单节电池治理〔2〕单节电池治理对动力电池组中的单节电池的治理，可以监测单节电池的电状态，对单节电池动态电压和温度的变化进展实时监测，以便准时节电池的电状态，对单节电池动态电压和温度的变化进展实时监测，以便准时觉察单节电池存在的问题，并实行有效的预防措施。觉察单节电池存在的问题，并实行有效的预防措施。〔3〕荷电状态的估量和故障诊断〔3〕荷电状态的估量和故障诊断动力电池组治理系统应具有对荷电预报动力电池组的故障和隐患。预报动力电池组的故障和隐患。2.2.动力电池组治理系统组成综合动力电池组治理系统的各种功能，动力电池组治理系统的根本组成综合动力电池组治理系统的各种功能，动力电池组治理系统的根本组成如图如图60所示。带有温度测量装置的动力电池组治理系统的根本组成如图61所示，带有温度测量装置的动力电池组治理系统，是利用损坏的电池在充电过程示，带有温度测量装置的动力电池组治理系统，是利用损坏的电池在充电过程池在充电过程中的温度是否在允许的范围内。假设觉察某个电池的温度处于异中电池的温度高于正常电池温度的原理，用温度传感器来测定和监控每一个电池在充电过程中的温度是否在允许的范围内。假设觉察某个电池的温度处于异中电池的温度高于正常电池温度的原理，用温度传感器来测定和监控每一个电电池在线的响应信息，并由故障诊断系统预报动力电池组的故障。电池在线的响应信息，并由故障诊断系统预报动力电池组的故障。三、三、蓄电池的放电治理1. 蓄电池放电过程中的硫化现象ACC渐生成一层白色的粗晶渐生成一层白色的粗晶粒的硫酸铅，这种物质很难在正常充电时溶解复原成活性物会特别上升，并过早发生气泡；放电时，电压下降很快，严峻影响蓄电池的寿命。2.ACC/ONACC/ON辆再长时间停放，蓄电池就会消灭极板硫化的现象，影响蓄电池的使用。在混合动力车型中，由于承受智能启动系统，通过PS〔或者HCU〕实时到达防止蓄电池消灭过度放电的现象，从而避开蓄电池消灭极板硫化的问题。62匙启动系统PS、整车掌握器HCU以及电池治理系统