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,作為目前新能源汽車最大的市場,中國的企業(yè)依靠著新能源汽車首次與國外企業(yè)站在同一起跑線,不斷涌現(xiàn)的新技術新工藝,讓中國的新能源汽車行業(yè)有了更充足的底氣去放眼世界,心系未來。
提到傳統(tǒng)燃油汽車的核心關鍵自然離不開俗稱的“三大件”:發(fā)動機、底盤以及變速箱,在這“三大件”上,中國技術落后以德日美為首的國外汽車廠商已是共識。而在新能源電動汽車上也有俗稱的“三大件”:電池、電機和電控,此外還有與“三電”同等重要的電池管理系統(tǒng)BMS,由于新能源電動汽車在全球范圍內(nèi)仍是較新的行業(yè),各國企業(yè)的起步相差并不大,這也讓我國企業(yè)在汽車這個1886年發(fā)明至今的多用途動力驅(qū)動工具上擁有了與國外企業(yè)一較高下的條件。本文重點給大家介紹新能源電動汽車里最重要的安全管家:電池管理系統(tǒng)(BMS)。
新能源電動汽車與傳統(tǒng)燃油汽車最大的區(qū)別是用動力電池作為動力驅(qū)動,而作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機的重要紐帶,電池管理系統(tǒng)BMS的重要性不言而喻,國內(nèi)外許多新能源車企都將電池管理系統(tǒng)作為企業(yè)最核心的技術來看待,最著名的例子就是大家耳熟能詳?shù)奶厮估?,特斯拉的電動汽車“三大件”中,電池來自于松下,電機來自于臺灣供應商,而只有電池管理系統(tǒng)是特斯拉自主研發(fā)的核心技術,2008年-2015年期間特斯拉所申請的核心知識產(chǎn)權大都與電池管理系統(tǒng)相關,由此可見電池管理系統(tǒng)對于新能源汽車的重要性。而國內(nèi),電池管理系統(tǒng)BMS的技術研發(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、深圳國新動力等
電池管理系統(tǒng)BMS到底有什么作用?
電池管理系統(tǒng)BMS是一個本世紀才誕生的新產(chǎn)品,因為電化學反應的難以控制和材料在這個過程中性能變化的難以捉摸,所以才需要這么一個管家來時刻監(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、 準確估測動力電池組的荷電狀態(tài)
準確估測動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電池的損傷,從而隨時預報混合動力汽車儲能電池還剩余多少能量或者儲能電池的荷電狀態(tài)。
2、 動態(tài)監(jiān)測動力電池組的工作狀態(tài)
在電池充放電過程中,實時采集動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。同時能夠及時給出電池狀況,挑選出有問題的電池,保持整組電池運行的可靠性和高效性,使剩余電量估計模型的實現(xiàn)成為可能。除此以外,還要建立每塊電池的使用歷史檔案,為進一步優(yōu)化和開發(fā)新型電、充電器、電動機等提供資料,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,使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài),現(xiàn)業(yè)內(nèi)普遍有主動均衡和被動均衡兩種方案,各有優(yōu)劣。均衡技術是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項電池能量管理系統(tǒng)的關鍵技術。
目前市場上技術先進的BMS應該有什么特點?
技術先進、產(chǎn)品穩(wěn)定可靠將是未來BMS產(chǎn)品的核心特點,那什么樣的產(chǎn)品才是技術先進、穩(wěn)定可靠的產(chǎn)品呢?這里以深圳國新動力的BMS性能特點為例,從技術、功能、品質(zhì)、標準規(guī)范四個維度舉例說明。
先進的技術:
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(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,先進的散熱機制,最大可支持200mA的被動均衡電流;
4. 掌握業(yè)內(nèi)領先的高精度測量技術,總流總壓精度可達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、GPS等云平臺功能;
6. 可選配主動均衡模塊,最大均衡電流可達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、過流/過溫/低溫保護、多級故障診斷保護;
2. 高壓安全管理:具備高壓繼電器粘連檢測、高抗干擾性的高壓互鎖檢測、先進的高壓絕緣監(jiān)測;
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、短路保護等安全機制,電路更可靠;
5. 具備5~36串、5~48串一體機靈活配置,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元器件選型,-40℃~85℃的高標準工作溫度范圍;
2. 更寬更可靠的溫度監(jiān)控,監(jiān)控范圍可達-40~125℃;
符合標準規(guī)范:
1. 支持充電國標GBT 20234-2015及GBT 27930-2015;
2. 支持ISO26262國際安全標準中產(chǎn)品功能安全生命周期管理的要求;
3. 支持CCP標定協(xié)議、UDS、OBD-ii診斷協(xié)議。