比亞迪e6電池組電池管理系統(tǒng)

1．比亞迪e6電動(dòng)汽車電池組

e6電動(dòng)汽車采用磷酸鐵鋰電池，簡稱鐵電池，也是鋰電池的一種，它放在汽車底部，由90個(gè)單體電池組成，總電壓307V，電池容量達(dá)220A·h，可以使續(xù)駛里程達(dá)到300km，如圖8－3所示。

圖8－3　e6電池組

2．電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)BMS

（1）電池管理系統(tǒng)的作用電池管理系統(tǒng)英文單詞是batterymanagementsystem，簡稱BMS。

它的主要作用如下

①電池溫度控制　汽車動(dòng)力電池采用大容量單體電池容易產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，從而影響電池的安全和性能，必須監(jiān)測和控制溫度。

②保持電池組電壓和溫度的平衡　由于電池正負(fù)極材料和電池制造水平的差異，電池組各單體電池之間尚不能達(dá)到性能的完全一致，在通過串并聯(lián)方式組成大功率大容量動(dòng)力電池組后，苛刻的使用條件也容易誘發(fā)局部偏差，從而引發(fā)安全問題。因此，為確保電池性能良好，延長電池使用壽命，必須使用BMS對電池組進(jìn)行合理有效的管理和控制。

③防止電池過充過放　串聯(lián)的電池組充電／放電時(shí)，部分電池可能先于其他電池充滿／放完。繼續(xù)充電／放電就會(huì)造成過充／過放，電池的內(nèi)部副反應(yīng)將導(dǎo)致電池容量下降、熱失控或者內(nèi)部短路等問題。電池老化、低溫等情況，均會(huì)導(dǎo)致部分電池的電流超過其承受能力，降低電池的壽命。

④防止電池短路或者漏電　由振動(dòng)、濕熱、灰塵等造成電池短路或漏電，威脅駕乘人員的人身安全。

⑤預(yù)測電池的SOC和剩余行駛里程　SOC（stateofcharge）是指電池的荷電（存電）狀態(tài)，估算出電動(dòng)汽車的剩余行駛里程，以便駕駛?cè)颂嵩缱龊脺?zhǔn)備。

（2）電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)電池管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8－4所示，它包括多個(gè)處理模塊數(shù)據(jù)采集模塊、SOC估算模塊、電氣控制模塊、安全管理模塊、熱管理模塊、數(shù)據(jù)通信和顯示模塊等。

圖8－4　電池管理系統(tǒng)

（3）電池管理系統(tǒng)工作原理BMS動(dòng)態(tài)監(jiān)測動(dòng)力電池組的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)采集每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，估算出各電池的荷電狀態(tài)SOC、安全狀態(tài)SOH（stateofhealth）和電化學(xué)狀態(tài)SOE（stateofelectrochemistry）。然后通過控制其他器件，防止電池產(chǎn)生過充電或過放電現(xiàn)象，同時(shí)能夠及時(shí)給出電池狀況，找出故障電池所在箱號內(nèi)位號，挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。此外，BMS還需要設(shè)定面向用戶端的顯示，將估算的剩余電量換算成可行駛里程，同時(shí)還需要有自動(dòng)報(bào)警和故障診斷功能，方便駕駛?cè)瞬僮骱吞幚怼?/p>

BMS的主要工作原理可簡單歸納如下數(shù)據(jù)采集電路首先采集電池狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，再由電子控制單元ECU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后根據(jù)分析結(jié)果對系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)功能模塊和執(zhí)行部件發(fā)出控制指令，并向外界傳遞信息，如表8－1所示。

表8－1　BMS的主要輸入的信號和執(zhí)行部件

（4）比亞迪電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)

如圖8－5所示，比亞迪電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)置于發(fā)動(dòng)機(jī)室上部，同時(shí)還有動(dòng)力配電箱與其配合，通過配電箱對電池包體中巨大的能量進(jìn)行控制，它相當(dāng)于一個(gè)大型的電閘，通過繼電器的吸合來控制電流通斷，將電流進(jìn)行分流。關(guān)鍵零部件為繼電器，為了控制如此大的電流通過整車，需要幾個(gè)繼電器的并聯(lián)工作。

圖8－5　電池管理系統(tǒng)位置

明天是比亞迪電動(dòng)汽車工作原理。

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