
隨著新能源概念的普及推廣,新能源汽車也逐步走入了千家萬戶,新能源汽車作為尋常百姓的新購(gòu)車選擇已經(jīng)開始侵占著原本屬于傳統(tǒng)燃油汽車的市場(chǎng),作為目前新能源汽車最大的市場(chǎng),中國(guó)的企業(yè)依靠著新能源汽車首次與國(guó)外企業(yè)站在同一起跑線,不斷涌現(xiàn)的新技術(shù)新工藝,讓中國(guó)的新能源汽車行業(yè)有了更充足的底氣去放眼世界,心系未來。
提到傳統(tǒng)燃油汽車的核心關(guān)鍵自然離不開俗稱的“三大件”:發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤以及變速箱,在這“三大件”上,中國(guó)技術(shù)落后以德日美為首的國(guó)外汽車廠商已是共識(shí)。而在新能源電動(dòng)汽車上也有俗稱的“三大件”:電池、電機(jī)和電控,此外還有與“三電”同等重要的電池管理系統(tǒng)BMS,由于新能源電動(dòng)汽車在全球范圍內(nèi)仍是較新的行業(yè),各國(guó)企業(yè)的起步相差并不大,這也讓我國(guó)企業(yè)在汽車這個(gè)1886年發(fā)明至今的多用途動(dòng)力驅(qū)動(dòng)工具上擁有了與國(guó)外企業(yè)一較高下的條件。本文重點(diǎn)給大家介紹新能源電動(dòng)汽車?yán)镒钪匾陌踩芗遥弘姵毓芾硐到y(tǒng)(BMS)。
新能源電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動(dòng)力電池作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng),而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機(jī)的重要紐帶,電池管理系統(tǒng)BMS的重要性不言而喻,國(guó)內(nèi)外許多新能源車企都將電池管理系統(tǒng)作為企業(yè)最核心的技術(shù)來看待,最著名的例子就是大家耳熟能詳?shù)奶厮估厮估碾妱?dòng)汽車“三大件”中,電池來自于松下,電機(jī)來自于臺(tái)灣供應(yīng)商,而只有電池管理系統(tǒng)是特斯拉自主研發(fā)的核心技術(shù),2008年-2015年期間特斯拉所申請(qǐng)的核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)大都與電池管理系統(tǒng)相關(guān),由此可見電池管理系統(tǒng)對(duì)于新能源汽車的重要性。而國(guó)內(nèi),電池管理系統(tǒng)BMS的技術(shù)研發(fā)主要集中在這三類企業(yè):
1、 新能源汽車廠商,代表企業(yè):比亞迪
2、 電池廠商,代表企業(yè):CATL、沃特瑪、普萊德等
3、 專業(yè)BMS廠商,代表企業(yè):惠州億能、深圳國(guó)新動(dòng)力等
電池管理系統(tǒng)BMS到底有什么作用?
電池管理系統(tǒng)BMS是一個(gè)本世紀(jì)才誕生的新產(chǎn)品,因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)的難以控制和材料在這個(gè)過程中性能變化的難以捉摸,所以才需要這么一個(gè)管家來時(shí)刻監(jiān)督調(diào)整限制電池組的行為,以保障使用安全,其主要功能為:
1、 準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài)
準(zhǔn)確估測(cè)動(dòng)力電池組的荷電狀態(tài) (State of Charge,即SOC),即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內(nèi),防止由于過充電或過放電對(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)力電池組的工作狀態(tài)
在電池充放電過程中,實(shí)時(shí)采集動(dòng)力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)生過充電或過放電現(xiàn)象。同時(shí)能夠及時(shí)給出電池狀況,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,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)化和開發(fā)新型電、充電器、電動(dòng)機(jī)等提供資料,為離線分析系統(tǒng)故障提供依據(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),現(xiàn)業(yè)內(nèi)普遍有主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡兩種方案,各有優(yōu)劣。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
目前市場(chǎng)上技術(shù)先進(jìn)的BMS應(yīng)該有什么特點(diǎn)?
技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠將是未來BMS產(chǎn)品的核心特點(diǎn),那什么樣的產(chǎn)品才是技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品呢?這里以深圳國(guó)新動(dòng)力的BMS性能特點(diǎn)為例,從技術(shù)、功能、品質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范四個(gè)維度舉例說明。
先進(jìn)的技術(shù):
1. 企業(yè)掌握電池SOC核心算法;
2. 掌握健康狀態(tài)估算,最大允許瞬時(shí)(5s/30s)及持續(xù)充放電功率估算;
3. 掌握高效的均衡管理技術(shù),先進(jìn)的散熱機(jī)制,最大可支持200mA的被動(dòng)均衡電流;
4. 掌握業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的高精度測(cè)量技術(shù),總流總壓精度可達(dá)0.5%FSR;
5. 可選配多功能數(shù)據(jù)記錄儀,支持無線傳輸、大容量存儲(chǔ)、GPS等云平臺(tái)功能;
6. 可選配主動(dòng)均衡模塊,最大均衡電流可達(dá)5A,單板24串可靈活選配;
安全的功能:
1. 電池安全管理:具備可靠的過充/過放保護(hù)、過流/過溫/低溫保護(hù)、多級(jí)故障診斷保護(hù);
2. 高壓安全管理:具備高壓繼電器粘連檢測(cè)、高抗干擾性的高壓互鎖檢測(cè)、先進(jìn)的高壓絕緣監(jiān)測(cè);
3. 具備電壓溫度采集線斷線診斷功能;
4. 電池電壓采集模塊具備回路過流、短路保護(hù)等安全機(jī)制,電路更可靠;
5. 具備5~36串、5~48串一體機(jī)靈活配置,適用于業(yè)內(nèi)各類主流方案;
穩(wěn)定的品質(zhì):
1. 所有元器件均采用汽車級(jí)元器件選型,-40℃~85℃的高標(biāo)準(zhǔn)工作溫度范圍;
2. 更寬更可靠的溫度監(jiān)控,監(jiān)控范圍可達(dá)-40~125℃;
符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:
1. 支持充電國(guó)標(biāo)GBT 20234-2015及GBT 27930-2015;
2. 支持ISO26262國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品功能安全生命周期管理的要求;
3. 支持CCP標(biāo)定協(xié)議、UDS、OBD-ii診斷協(xié)議。

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