新能源汽车概论-QhxnyV030502 动力电池管理系统功能

目录CONTENTS新能源汽车概论第一部分状态计算功能第二部分系统辅助功能第三部分通信功能第四部分故障诊断和容错运行01状态计算功能电池系统中最核心也是最难的一部分就是SOC、SOH和SOP的估算。新能源汽车概论新能源汽车概论第一部分状态计算功能SOCSOC，即：荷电状态，也叫剩余电量，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，SOC常用百分数表示。SOC其取值范围为0-1，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满。SOCSOC的控制目标值是约60％。其上限约为80％，下限约20%。新能源汽车概论第一部分状态计算功能由于电池长期使用必然发生老化或者劣化SOH因而必须估计电池的健康状况：SOH，也称寿命状态、老化情况、劣化情况SOH的标准定义是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电到终止电压所放出的容量与其对应的标称容量的比值，该比值是电池健康状态的反映。①电池放电深度DOD放电深度DOD体现了电池放电的程度，相同容量的电池，①电池放电深度DOD放电深度越大，电池释放的能量就越多，电池的寿命就越短。②充放电速率充放电速率会对电池的寿命产生很大的影响，对电池进行高倍率电流充放电会加剧电池的极化现象，减少电池的寿命，②充放电速率同样，过小的充放电电流也会影响电池的寿命。新能源汽车概论第一部分状态计算功能③温度过高或过低的温度，都会影响电池的性能，温度过低会影响电池内部电解液的活性，降低电池的充放电效率，③温度温度过高则会使电池内部的化学平衡体系遭到破坏，使电池材料的结构发生变形，降低使用寿命。④过充与过放电当电池放电至截止电压时，继续放电会使电极与电解液发生不可逆的化学反应，使电池的活性成分变少，降低电池的使用寿命，④过充与过放电同样，过充电也会降低电池寿命。新能源汽车概论第一部分状态计算功能新能源汽车概论第一部分状态计算功能动力电池功率边界SOP算法的目的就是权衡多重因素的影响指导控制单元更合理的使用动力电池系统。对于纯电动车辆，动力电池是唯一的能量获取来源SOP策略相对简单，SOP而对于混合动力车辆而言，一方面动力电池容量小则必然在运行中需要高倍率输出，对功率平稳输出的优化就更为重要。SOP新能源汽车概论第一部分状态计算功能SOP另一方面内燃机系统如何与动力电池进行功率分配才得以实现低能耗、高性能也需要通过SOP算法来优化。用户可以根据实际需求来选择是希望车辆性能更强劲或是电池系统寿命更长久。SOP02系统辅助功能电池管理系统的辅助功能主要包含继电器控制、热控制和充电控制等，这些功能往往与整车控制系统或者其他相关的系统进行联合使用。新能源汽车概论新能源汽车概论第二部分系统辅助功能-系统主继电器（SMR）控制动力电池内一般有多个继电器，电池管理系统至少要完成对继电器的驱动供给和状态检测，继电器控制往往是和整车控制器协调后确认控制器，而安全气囊控制器输出的碰撞信号一般与继电器控制器断开直接挂钩。新能源汽车概论第二部分系统辅助功能-热控制蓄电池的化学性能受环境的温度影响非常大，为了保证电池的使用寿命必须让电池工作在合理的温度范围之内，并根据不同的温度给整车控制器得出其所能输出和输入的最大功率。因此，当动力蓄电池温度过高时是要为动力蓄电池降温，低时则需要为其适当加热。新能源汽车概论第二部分系统辅助功能-热控制（1）降温目前对动蓄电池主要要采取风冷和水冷两种冷却方式。（2）升温在动力蓄电池温度较低时，通过加热器加热冷却液介质间接给动力蓄电池加热。新能源汽车概论第二部分系统辅助功能-充电控制ACBD电池管理系统的主要模式是监控电池系统在充电过程中的电池的需求。在交流系统中，BMS需要实现PWM的控制导引电路；在直流充电过程中，特别需要注意在较高SOC下允许充电的电流。在国标系统中，电池管理系统被要求直接与外部建立通信，交互充电过程中的信息。03通信功能新能源汽车概论新能源汽车概论第三部分通信功能电池管理系统，至少需要给整车控制器（VCU）发送电池系统的相关信息；在有直流充电的系统之中，特别是在国标系统中需要直接与外部直流充电桩进行通信。04故障诊断和容错运行电池管理单元的故障以故障码(DTC)来进行报警，通过DTC触发仪表盘当中的指示灯。新能源汽车概论新能源汽车概论第四部分故障诊断和容错运行由于电池的危险性，往往需要车联系统直接进行信息传送，以应对突然出现的事故处理。故障诊断包括对电池单体电压，电池包电压，电流，电池包温度测量电路的