动力电池管理系统的功能项目新能源汽车动力电池97课件

项目：新能源汽车动力电池动力电池管理系统的功能项目二：新能源汽车动力电池管理系统任务2.1新能源汽车动力电池管理系统认知任务2.2新能源汽车动力电池管理系统控制任务2.1新能源汽车动力电池管理系统认知2.1.1动力电池管理系统的功能2.1.2动力电池管理系统的组成知识点情境导入任务背景时尚的外形、百公里加速4.68秒、续航1000+Km公里，这些都是赛力斯华为智选SF5所展示给人们的数据。除了三合一电驱系统，还要得益于先进的能量管理技术。那么，电池能量管理系统都有哪些功能呢？动力电池管理系统电池管理系统（BMS）控制蓄电池输入和输出功率，监视蓄电池的状态（温度、电压、荷电状态），为蓄电池提供通讯接口的系统。动力电池管理系统电池管理系统（BMS）的主要功能：电池数据采集电池状态分析电池安全保护能量控制管理电池信息管理01电池数据采集KNOWLEDGEPOINTS电池数据采集02电池状态分析KNOWLEDGEPOINTS电池状态分析电池状态分析包括电池的剩余电量评估（SOC）及电池健康状态评估（SOH）两部分。03电池安全保护KNOWLEDGEPOINTS电池安全电池安全最常见的保护内容是“过流保护”、“过充过放保护”、“过温保护”04能量控制管理KNOWLEDGEPOINTS能量控制管理电池的充电控制管理。电池的放电控制管理。电池的均衡控制管理。05电池信息管理KNOWLEDGEPOINTS电池信息管理电池信息的显示。系统内外信息的交互。电池历史信息存储。课堂小结动力电池管理系的功能是：

项目：新能源汽车动力电池动力电池管理系统组成任务2.1新能源汽车动力电池管理系统认知2.1.1动力电池管理系统的功能2.1.2动力电池管理系统的组成知识点情境导入任务背景新能源汽车动力电池是新能源汽车的储能装置，它在工作的时候由管理系统控制的，那么新能源汽车动力电池的管理系统都是由哪些部件组成的呢？01认知动力电池管理系统准备工作KNOWLEDGEPOINTS准备工作02动力电池管理系统认知KNOWLEDGEPOINTS检查项目认知项目注意事项01认知时，注意做好检测工位和个人防护。02认知时，绝对禁止徒手进行高压部件的触摸。03认知时，尽量不要破坏原车线束的连接。课堂小结动力电池管理系统认知：

项目：新能源汽车动力电池动力电池管理系统的数据采集及分析任务2.2新能源汽车动力电池管理系统控制2.2.1动力电池管理系统的数据采集及分析2.2.2动力电池的均衡管理2.2.3高压上电预充控制原理就分析2.2.4动力电池包安全管理控制策略知识点情境导入任务背景为确保整套动力系统的运行安全必须监测与分析每个电池模块和总成的充放电电流、电压、温度等多种参数。依据各模块的基本运行参数，利用通信总线实现对各模块的运行管理。各模块及总成的电流作为动力电池的主要参数直接关系着动力电池系统的能量传输与运行安全，其地位和作用极其重要。电池数据采集与分析电池管理系统，通过采集电池数据及分析来管理、控制使用电池组系统。数据采集主要包括电压检测、电流检测、及电池内外的温度，评估电池的剩余电量，及电池健康状态。01电压检测KNOWLEDGEPOINTS电压检测在电池充放电过程中，实时采集电动汽车动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。电芯电压检测电芯电压电阻阵列电压检测电芯电压检测用电阻阵列取电芯电压值，每个电芯的正极和负极引出检测线，连接到电阻阵列对应的电阻前，由控制板上的测量电路按顺序接通检测电阻，在检测电阻上就可以取出某个电芯的电压值。电压检测02电流检测KNOWLEDGEPOINTS电流检测常用电流检测方法有分流器测量法、霍尔电流传感器测量法、电流互感器测量法等方法。分流器测量电流互感测量电流检测霍尔电流传感器测量是基于霍尔原理，将总电源线穿过霍尔传感器，通过电磁感应获得电流值，霍尔电流传感器能在电隔离条件下测量直流、交流、脉冲各种不规则波形的电流，精度为0.3%，测量范围是±500A。测量时几乎没有插入损耗，可以保持电路稳定性。电流检测方法优点缺点适应范围电阻分流器检测技术高精度，响应速度快，成本低测量电路与被测电流没有电隔离低频率小幅值电流测量电流互感器能将较大的电流转变成较小的电流测量不能测量直流电流可测大交流电流40-20KHz霍尔电流传感器可测直流和交流、频率高达100KHz、较高的精度和很好的隔离响应速度不够快，小电流精度低一些直流和交流DC-100KHz电流检测03温度检测KNOWLEDGEPOINTS温度检测目前单体电池温度的测量一般采用热敏电阻作为温度传感器。04剩余电量SOC评估KNOWLEDGEPOINTS剩余电量SOC评估

根据电池静置时间确定电池的荷电状态SOC初始值基于SOC初始值及当前电池的工作电流就算电池当前的SOC值，记为第一SOC值在满足预设校正条件的情况下，对计算得到的第一SOC值进行校正，得到第二SOC值剩余电量SOC评估05电池健康状态SOHKNOWLEDGEPOINTS电池健康状态SOH

获取电池系统的当前放电工况，根据当前放电工况从放电基准中获得对应的放电容量标准参数获取电池系统针对放电工况下的当前实际剩余可用容量百分比判断放电容量标准参数和当前实际剩余可用容量百分比是否满足第二预设条件若满足，则确定电池当前需要进行SOH修正电池健康状态SOH课堂小结动力电池管理系的数据采集及分析是：

项目：新能源汽车动力电池

动力电池的均衡管理任务2.2新能源汽车动力电池管理系统控制2.2.1动力电池管理系统的数据采集及分析2.2.2动力电池的均衡管理2.2.3高压上电预充控制原理及分析2.2.4动力电池包安全管理控制策略知识点情境导入任务背景为了消除电池模块的不一致性，BMS需要使电池组的每个单体电芯均处于均衡状态。均衡就是把电压高的电芯的能量转移一部分出来，给电压低的电芯，从而推迟最低单体电压放电，获得提升系统充入电量和放出电量的效果。那新能源汽车是如何实现电池均衡的呢？动力电池的均衡管理的意义？新能源动力电池在使用一段周期之后，电池单体性能差异在整个生命周期内客观存在，直接影响到电池的使用寿命。为此，需要给予动力电池能源控制和管理，使电池性能得到提高。01被动均衡KNOWLEDGEPOINTS被动均衡被动均衡适合于小容量、低串数的锂电池模块应用，对BMS来讲，除了均衡功能外，均衡策略更加重要。能量损耗型02主动均衡KNOWLEDGEPOINTS主动均衡主动均衡是把高能量电池中的能量转移到低能量电池中，相当于在一个木桶中对木板“截长补短”。非能量损耗型03均衡对比KNOWLEDGEPOINTS均衡对比从均衡电路的能量传递方式来看，由于主动均衡系统成本相对高，电路复杂，主流依然还是被动均衡，被动均衡仅适用于充电模式。对比项被动均衡主动均衡均衡方式电阻消耗电感，电容等转移均衡效率低高方案成熟度成熟较成熟系统复杂度低高系统成本低高均衡对比主动均衡电路一般都是通过转移能量的方式来实现，即至少比被动均衡减少70%的发热损耗，减少了至少70%的能量浪费。课堂小结动力电池管理系的均衡管理是：

项目：新能源汽车动力电池高压上电预充控制原理及分析任务2.2新能源汽车动力电池管理系统控制2.2.1动力电池管理系统的数据采集及分析2.2.2动力电池的均衡管理2.2.3高压上电预充控制原理及分析2.2.4动力电池包安全管理控制策略知识点情境导入任务背景动力电池中的高压电在供给高压用电设备的同时，还要保证车辆上驾乘人员的人身安全。车辆能否正常上电有哪些条件来限制的呢？01上电控制流程KNOWLEDGEPOINTS上电控制流程新能源汽车高压上、下电是按照一定的时序与逻辑控制各高压节点响应，实现了故障控制策略。软件控制的内容包括正常高压上电控制、正常高压下电控制、紧急下电控制、整车绝缘故障上电控制、HVIL回路故障下电控制，具体说明如下：上电控制流程正常高压上电控制：根据正常高压上电控制逻辑，要求钥匙打开1s内完成高压上电，上电后DC／DC与IPU分别进入工作模式。上电控制流程02预充控制原理KNOWLEDGEPOINTS预充控制原理车辆在启动时，电流较大，会对电池产生冲击。为了避免这种现象，在电机控制器中安装有预充电容。预充控制原理预充继电器闭合前在预充继电器闭合前，控制模块要对继电器开关的两端电压进行检测。车辆侧的电容已经完全放电，电压比较低；动力电池侧为电源电压，电压比较高。通过两端对比来判断继电器的好坏及工作状态。预充控制原理预充继电器闭合预充继电器闭合，车辆侧的电容电压开始上升。两侧电压逐渐持平。预充控制原理预充完成BMS监测电压上升时间，如果在规定时间内电压上升至蓄电池电压的90%，则说明预充电成功。即闭合主正继电器，断开预充继电器。预充分分为三步，预充继电器闭合前——预充继电器闭合——预充完成。课堂小结动力电池管理系统——高压上电预充控制原理及分析是：

项目：新能源汽车动力电池动力电池包安全管理控制策略任务2.2新能源汽车动力电池管理系统控制2.2.1动力电池管理系统的数据采集及分析2.2.2动力电池的均衡管理2.2.3高压上电预充控制原理就分析2.2.4动力电池包安全管理控制策略知识点情境导入任务背景新能源汽车的电气系统分为低压回路和高压回路，在车辆运行过程中是通过低压控制高压的。如果高压电作用在人体上只需要10毫秒就能对心脏造成伤害。那么工程师们是怎么防止你有“触电”的感觉呢？动力电池包安全管理控制策略新能源汽车动力电池管理系统控制将动力蓄电池的全部故障根据严重程度划分为若干个不同的故障等级，整车控制器接收所述故障等级,响应所述故障等级并向车辆的执行部件发送控制指令。01安全管理控制策略KNOWLEDGEPOINTS安全管理控制策略

过流检测过压、欠压检测电压差异过大检测过温检测高压互锁检测碰撞安全检测SOC过高、过低检测充电功率过大检测电池内阻异常检测预充电异常检测传感器断线检测继电器粘连检测安全管理控制策略动力电池系统设计到高压安全的功能一般有：BMS功能安全、高压互锁HVIL、碰撞开关、继电器控制/诊断、绝缘检测。其功能安全和失效模式对应关系一般如下所示：02上下电控制原