|
在动力电池管理系统中的软件设计功能一般包括电压检测、温度采集、电流检测、绝缘检测、SOC 估算、CAN 通讯、放电均衡功能、系统自检功能、系统检测功能、充电管理、热管理等。整体的设计指标包括最高可测量总电压、最大可测量电流、SOC估算误差、单体电压测量精度、电流测量精度、温度测量精度、工作温度范围、CAN通讯、故障诊断、故障记忆功能、在线监测与调试功能等。 BMS通过通讯接口与整车控制器、电机控制器、能量管理系统、车载显示系统等进行通讯，整个工作过程大致为：首先利用数据采集模块采取电池的电流、电压和温度等数据→然后采集到的数据发送给主控模块→主控模块对数据进行分析和处理后，发出对应的程序控制和变更指令→最后对应的模块做出处理措施，对电池系统或电池进行调控，同时将实时数据发送到显示单元模块。 在电池管理系统的技术要求方面要满足相关标准，比如QC/T 897-2011： ·电池管理系统与动力电池相连的带电部件和其壳体之间的绝缘电阻值不小于2MΩ。 ·电池管理系统应能经受相关的绝缘耐压性能试验，在试验过程中应无击穿或闪络等破坏性放电现象。 ·SOC的估算精度要求不大于10%。 ·电池管理系统应能在相关规定条件下，比如过电压运行、欠电压运行、高低温运行情况下满足状态参数测量精度的要求。 3.热管理系统的设计 电池热管理系统是从使角度出发，用来确保电池系统工作在适宜温度范围内的一套管理系统，主要由电池箱、传热介质、监测设备等部件构成。电池热管理系统有如下几项主要功能： (1)电池温度的准确测量和监控； (2)电池组温度过高时的有效散热和通风； (3)低温条件下的快速加热，使电池组能够正常工作； (4)有害气体产生时的有效通风； (5)保证电池组温度场的均匀分布。 当车辆在不同运行工况下，电池系统由于其自身有一定的内阻，在输出功率、电能的同时产生一定的热量从而产生热量累积使电池温度升高，空间布置的不同使得各处电池温度并不一致。当电池温度超出其正常工作温度区间时，必须限功率工作，否则会影响电池的寿命。为了保证电池系统的电性能和寿命，车用动力电池系统一般设计具有热管理系统。 可以从动力电池系统本身结构组成看到，热管理系统设计时要考虑到电池单体和电池模块两个层次的结构。因此在电池系统的整体设计中就必须要考虑到电池单体和电池模块所在位置的温度环境的影响。在进行电池热管理系统设计时，一般设计要求有如下几个方面： ·电池满功率工作的温度区间定义及电池降功率工作区间定义。具备电池低温启动性能要求及电池隔热功能。 ·电池制冷和制热功能：电池系统需要设计在低温下能够快速升温， 以达到整车大功率和能量的需求， 或者整车热管理系统采用空调系统或发动机冷却水来维持电池系统在最优的工作温度区间。而采用主动方式还是被动方式的加热和散热，效率会有很大差别。 ·制冷和制热方案， 如风冷或液冷。风冷方案设计主要考虑电池系统结构的设计， 风道， 风扇的位置及功率的选择， 风扇的控制策略等。液冷方案设计主要考虑冷却管道， 流场， 进出口冷却剂的流量、温度、压降。水泵及整车空调压缩机的控制策略等。在采用风冷冷却系统与与液冷冷却系统时要考虑各自的优缺点。
风冷冷却结构和液冷式冷却结构示意图 |
|
|
