鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:5037次 | 2020年04月07日
解碼比亞迪的動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)
在展望新能源汽車(chē)快速發(fā)展的同時(shí),我們必須清楚地認(rèn)識(shí)到,技術(shù)的發(fā)展才是行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),而穩(wěn)定、高效、安全、可靠的產(chǎn)品就是技術(shù)的體現(xiàn)。
電池管理系統(tǒng)BMS的功能用途
1、準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力鋰電池組的荷電狀態(tài)
準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力鋰電池組的荷電狀態(tài)(StateofCharge,即SOC),即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內(nèi),防止由于過(guò)充電或過(guò)放電對(duì)電池的損傷,從而隨時(shí)預(yù)報(bào)混合動(dòng)力汽車(chē)儲(chǔ)能電池還剩余多少能量或者儲(chǔ)能電池的荷電狀態(tài)。
2、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)力鋰電池組的工作狀態(tài)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在電池充放電過(guò)程中,實(shí)時(shí)采集動(dòng)力鋰電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓,防止電池發(fā)生過(guò)充電或過(guò)放電現(xiàn)象。
同時(shí)能夠及時(shí)給出電池狀況,選擇出有問(wèn)題的電池,保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性,使剩余電量估計(jì)模型的實(shí)現(xiàn)成為可能。除此以外,還要建立每塊電池的使用歷史檔案,為進(jìn)一步優(yōu)化和開(kāi)發(fā)新型電、充電器、電動(dòng)機(jī)等供應(yīng)資料,為離線分析系統(tǒng)故障供應(yīng)依據(jù)。
3、單體電池間的均衡
即為單體電池均衡充電,使電池組中各個(gè)電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
解密比亞迪電池管理系統(tǒng)
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
首先我們來(lái)談?wù)勌坪颓氐碾姵?,型?hào)應(yīng)該是相同的,只是秦的電池組電芯數(shù)量比較少,容量13度,唐的比較多,18度。單個(gè)的電芯都是比亞迪自己制造的磷酸鐵鋰離子電池,額定電壓3.2V,容量26AH。為何不是最近比較火的三元鋰離子電池呢?原因如下圖:
磷酸鐵鋰離子電池?fù)碛懈玫膲勖踩?,更適合插電式混動(dòng)車(chē)的用車(chē)情況。
電池單體大概是這個(gè)樣子的,但是這個(gè)應(yīng)該是大巴上的,因?yàn)殡妰?chǔ)量高達(dá)120AH,咱們的只有26AH,不過(guò)大致上是相同的,都是長(zhǎng)方體。
唐的電池組位于底盤(pán)中部,體積和重量都比較大。放在底盤(pán)的好處是降低了整車(chē)重心,同時(shí)不影響后備箱空間。缺點(diǎn)嘛,對(duì)放水和防磕碰要求比較高,日常使用要注意這塊不要浸水,不要磕碰。
這是秦的電池組,位于后座以后,后備箱之前。優(yōu)點(diǎn):放水防磕碰性能都很好,缺點(diǎn):重心比較高,影響后備箱空間,和唐正好是相對(duì)的~
連接方式為串聯(lián)(全部電芯串聯(lián)),串聯(lián)的電池如下圖,形象一點(diǎn)說(shuō),就是類(lèi)似于我們以前用過(guò)的手電筒,幾個(gè)電池頭尾相接。
這種連接方式,每個(gè)電芯放電的時(shí)候使用同樣的電流對(duì)外放電,充電的時(shí)候同樣的電流充電,在不借助均衡系統(tǒng)的情況下,無(wú)法對(duì)單個(gè)電芯進(jìn)行充放電。而且,當(dāng)一個(gè)電芯充滿時(shí),就要停止對(duì)整個(gè)電池組的充電,不然這個(gè)電芯會(huì)過(guò)充損壞,而一個(gè)電芯放空的時(shí)候,整個(gè)電池組就要停止放電,不然這個(gè)電芯會(huì)過(guò)放損壞。
還記得手電筒有什么要求么?對(duì)了,新舊電池不能混用,也就是說(shuō)有電和沒(méi)電的電池不能混用?;氐教坪颓氐碾姵亟M,上邊是個(gè)示意圖,選取了幾個(gè)電芯。正常情況下,他們的存電量應(yīng)該是完全相同的,一起充滿,一起放空,假如一直這樣循環(huán),那么就不會(huì)出現(xiàn)文章之初的各種問(wèn)題了。
事實(shí)上,電池組使用一段時(shí)間以后,就會(huì)出現(xiàn)各個(gè)電芯存電量出現(xiàn)差異的情況,出現(xiàn)差異的原因有很多,比如電池本身容量就不一致,或者內(nèi)阻不一致,工作溫度不一致等,都會(huì)導(dǎo)致放電容量出現(xiàn)差異。當(dāng)各個(gè)電芯存電量不一致,就會(huì)出現(xiàn)下圖的情況:
表面上看,只是有一個(gè)電芯損失了一點(diǎn)電量,一共有那么多電芯,應(yīng)該不會(huì)有什么影響吧?我們繼續(xù)往下看,這個(gè)電池組放電的時(shí)候,會(huì)發(fā)生什么:
整個(gè)電池組釋放了80%的電量,而這時(shí)候,原本不滿的電池已經(jīng)空了,這時(shí)候電池組就要停止放電。假如這個(gè)電池組的存電量是10度,那么在充滿的情況下,這個(gè)不均衡的電池組放電80%也就是8度就已經(jīng)無(wú)法放電了,表面上看只有5%的電量缺失,卻導(dǎo)致20%的容量無(wú)法使用。這還是只有4個(gè)電芯比較的情況下,假如是200多個(gè),可想而知影響有多大。