任务3-2 动力电池管理系统结构原理与检修

3什么是动力电池管理系统？1.动力电池管理系统的安装位置BMS位于动力电池组总成内部或附近。通常纯电动或混合动力汽车内的BMS控制模块只有一个，但是由于动力电池内部由多个电池组串联而成，因此BMS还会在每个电池组上设计一个接口模块，BMS最后通过管理每个接口模块来实现对整个动力电池组的管理。动力电池的能量储存与输出都需要模块来进行管理，即动力电池能量管理模块，一般称为动力电池管理系统BMS，或动力电池能量管理系统。42.动力电池管理系统的控制功能什么是动力电池管理系统？动力电池管理系统控制功能主要包括：数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口等。52.动力电池管理系统的控制功能什么是动力电池管理系统？（1）数据采集：BMS采集的动力电池数据，包括电压、电流、温度、绝缘性能等重要指标。（2）电池状态计算：包括电池组荷电状态（StateofCharge，SOC）和电池组健康状态（StateofHealth，SOH）两方面。SOC用来提示动力电池组剩余电量，是计算和估计电动汽车续驶里程的基础。SOH用来提示电池技术状态，预计可用寿命等健康状态的参数。（3）能量管理：包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。62.动力电池管理系统的控制功能什么是动力电池管理系统？（4）安全管理：监控电池电压、电流、温度是否超过正常范围，防止电池组过充、过放。在对动力电池组进行整组监控的同时，大部分车型的BMS已经发展到对极端单体电池进行过充电、过放电、过热等安全状态管理。（5）热管理：指在电池工作温度超高时进行冷却，低于适宜工作温度下限时进行电池加热，使电池处于适宜的工作温度范围内，并在电池工作过程中总保持电池单体间温度均衡。（6）均衡控制：由于电池的一致性差异导致电池组的工作状态是由最差单体电池决定的。在电池组各个电池之间设置均衡电路，实施均衡控制是为了使各单体电池充放电的工作情况尽量一致，提高整体电池组的工作性能。72.动力电池管理系统的控制功能什么是动力电池管理系统？（7）通信功能：通过BMS实现电池参数和信息与车载设备或非车载设备的通信，为充放电控制、整车控制提供数据依据是BMS的重要功能之一，根据应用需要，数据交换可采用不同的通信接口，如模拟信号、脉冲（PWM）信号、CAN总线或串行接口。（8）人机接口：根据设计的需要设置显示信息以及车辆控制面板的按键、旋钮等。BMS的主要工作原理可简单归纳为，数据采集电路采集电池状态信息数据后，由电子控制单元（ECU）进行数据处理和分析，然后BMS根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令，并向外界传递参数信息。82.动力电池管理系统的控制功能-丰田混动什么是动力电池管理系统？丰田混合动力汽车HV蓄电池总成中的电池模块是通过母线串联连接。BMS在17个位置上（34个电池单元2个1组）监控蓄电池单元电压。9动力电池管理系统由哪些结构组成？动力电池管理系统BMS的结构分为硬件和软件。硬件包括各控制模块，还包括采集电压、电流、温度等数据的电子器件；软件则用于监测动力电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值和温度值等参数，通过与整车控制器VCU、车载充电器的通信，来控制动力电池系统的充放电。早期的纯电动汽车动力电池模块（如北汽）各控制功能独立设计。10动力电池管理系统由哪些结构组成？随着电子技术的发展，目前的纯电动汽车和混合动力汽车的动力电池管理系统都已经把主控盒、高压盒和电池低压管理系统集成到一个BMS模块内。吉利帝豪EV450纯电动汽车的BMS模块，位于动力电池内部。11动力电池管理系统需要采集哪些控制参数？1.充电温度与电流温度小于0℃（加热）0℃～55℃大于55℃可充电电流0A10A0A备注当单体最高电压高于额定电压0.4V时，降低充电电流到5A，当单体电压高于额定电压0.5V时，充电电流为0A，请求停止充电。温度小于5℃（加热）5℃～15℃15℃～45℃大于45℃可充电电流0A20A50A0A备注恒流充电至单体电压高于额定电压0.3V以后转为恒压充电方式慢充时充电温度与充电电流的关系快充时充电温度与充电电流的关系12动力电池管理系统需要采集哪些控制参数？2.充电加热与保温充电状态车载充电器（慢充）非车载充电器（快充）温度小于0℃（加热）小于5℃（加热）充电加热温度要求保温策略：

1）充电保温只发生在车载充电完成后。2）充电完成后，电池温度≤5℃时，进入保温模式，若电池温度＞5℃，电池进入静置状态。3）保温策略以保温2h为唯一截止条件。4）保温过程中：电池温度上升至≥8℃时，电池进入静置状态。5）保温过程中，如果电池温差超过20℃，电池进入静置状态直至温差低于10℃，再次启动加热。13动力电池管理系统需要采集哪些控制参数？3.放电状态具备的条件（2）动力电池外部条件1）BMS常电供电正常（12V）。2）ON信号正常。3）VCU唤醒信号正常。4）新能源CAN线通信正常。5）高压线束连接正常。6）绝缘性能＞500Ω/1V。7）充电连接确认信号线或充电唤醒信号无短路断路（CC、CP，VCU到车载充电器或充电连接线束正常）。（1）动力电池内部条件1）储电能量＞10%（SOC)。2）电池温度在-20—45℃。3）单体电芯温度差＜25℃。4）实际单体最低电压不小于额定单体电压0.4V。5）单体电压差＜300mv。6）绝缘性能＞500Ω/1V。7）低压供电、通信正常。8）动力电池监测系统工作正常（电压、电流、温度、绝缘）。14什么是动力电池热管理系统？1.动力电池热管理系统的作用工况最高温度最低温度平均温度放电前30.2℃29.2℃29.7℃放电后35.5℃32.3℃33.9℃电动汽车的动力电池、电机、电机控制器等部件在工作中会产生大量的热量，部件的过热会严重影响其工作性能。动力电池组不仅仅需要冷却，还需要加热，需要专门的“热管理系统”对动力电池组冷却或加热控制，保持动力电池组较佳的工作温度，以改善其运行效率并提高电池组的寿命15什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式-水冷（1）水冷式的结构和工作原理采用水冷的动力电池，会设计一套较为复杂的冷却回路。当电池组温度过高时，利用空调系统运行先对电池组的冷却液进行降温，再冷却电池组；当电池组温度过低时，通过加热电池组内的冷却液来让电池组升温。需要注意的时，整个池组的冷却液都是由电动水泵来让电池组内冷却液保持循环。16什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式-水冷电动水泵：冷却液循环的动力元件对冷却液加压，促使冷却液在冷却系统中循环，带走系统散发的热量。电子风扇：作用是提高流经散热器、冷凝器的空气流速和流量，以增强散热器的散热能力，并冷却机舱其他附件。17什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式-水冷-常规冷却冷却液控制阀控制冷却液循环不经过空调系统，对动力电池进行常规冷却。18什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式-水冷-增强冷却冷却液控制阀控制冷却液循环经过空调系统，冷却液通过冷却液制冷器对动力电池进行增强冷却。19什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式-水冷-加热控制冷却液控制阀控制冷却液循环经过加热器加热冷却液，对动力电池进行加热。20什么是动力电池热管理系统？2.动力电池热管理系统的形式（2）风冷式的结构和工作原理（丰田混动）1）冷却风扇控制：根据温度信号，