在第一次購(gòu)買(mǎi)純電動(dòng)汽車之前,你必須要有充足的準(zhǔn)備,才不會(huì)后悔。
1.相比續(xù)航焦慮來(lái)說(shuō),純電動(dòng)汽車的安全焦慮是車主們更關(guān)注的話題。
2.有數(shù)據(jù)顯示:80%的新能源車自燃事故是在充電中或充滿電后1小時(shí)內(nèi)發(fā)生。
3.新能源車的熱管理效果會(huì)影響超過(guò)40%以上的續(xù)航效果。
那些忽視電池的安全性,盲目的只關(guān)注“高續(xù)航里程”和“高能量密度”這些數(shù)據(jù)的選車人,真的有一天會(huì)后悔都來(lái)不及。
如果能夠有效規(guī)避充電導(dǎo)致的起火,電動(dòng)汽車的安全事故將大幅降低。這個(gè)時(shí)候,我們需要了解一下BMS。
BMS(battery management system),是電動(dòng)汽車不可或缺的重要部件,是管理和監(jiān)控動(dòng)力電池的中樞,管理、維護(hù)、監(jiān)控電池各個(gè)模塊,肩負(fù)著防止電池過(guò)充過(guò)放電、延長(zhǎng)電池使用壽命、幫助電池正常運(yùn)行的重任。
電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載電池和電動(dòng)車的重要紐帶,它主要的功能包括:電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、電池狀態(tài)估計(jì)、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制均衡管理、熱管理等等。以上哪個(gè)功能實(shí)現(xiàn)不好,都會(huì)讓電池出現(xiàn)致命的危害。
主流BMS配套企業(yè)都有哪些?
讓我們來(lái)看看目前主流國(guó)產(chǎn)純電汽車的BMS分別是由哪些廠家提供的?
BMS作為銜接電池組、整車系統(tǒng)和電機(jī)的重要紐帶,是動(dòng)力電池組的核心技術(shù),也是衡量一部純電動(dòng)整車性能的最為重要的指標(biāo)。
BMS系統(tǒng)自身的復(fù)雜性決定了它具有很強(qiáng)的技術(shù)壁壘,需要技術(shù)研發(fā)時(shí)間,它的成本約占電池組總成本的20%左右。
我國(guó)BMS企業(yè)大體分為幾種類型: 電池廠自營(yíng)、整車廠自營(yíng)、第三方經(jīng)營(yíng)。
電池廠自營(yíng)類的,目前國(guó)內(nèi)第一梯隊(duì)動(dòng)力電池企業(yè)有:寧德時(shí)代、中信國(guó)安盟固利、國(guó)軒高科、微宏動(dòng)力等,它們掌握整套核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力;
整車廠自營(yíng)的,以比亞迪、北汽新能源、中通客車為代表,除了掌握核心技術(shù),在成本方面也比其他企業(yè)有優(yōu)勢(shì);
第三方提供的代表企業(yè)有東莞鉅威動(dòng)力、惠州市億能電子、深圳科列技術(shù)等企業(yè)。
下面讓我們來(lái)看看目前在為主流新能源車型配套BMS的企業(yè)排名(2019年9月新能源汽車BMS裝機(jī)量TOP20),我們所購(gòu)買(mǎi)的大部分國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)車的BMS來(lái)自這些企業(yè),看完這個(gè)裝機(jī)量數(shù)據(jù),相信對(duì)你的選購(gòu)純電動(dòng)汽車也會(huì)有不少幫助。
BMS的功能有多重要?
BMS是電動(dòng)汽車的命之脈!
BMS是連接電池和整車的紐帶,它處理的信號(hào)足夠豐富,它們包括:電芯、碰撞、CAN、充電、水泵、高壓、絕緣等等。一次過(guò)放電就會(huì)造成電池的永久性損壞,極端情況下鋰電池過(guò)熱或者過(guò)充電會(huì)導(dǎo)致熱失控、電池破裂甚至爆炸。所以,BMS要進(jìn)行嚴(yán)格的控制充放電,避免過(guò)充、過(guò)放、過(guò)熱。
電池在不同的溫度下會(huì)有不同的工作性能,鋰離子電池的最佳工作溫度為25-40度。BMS通過(guò)均衡改善不一致性,提升鋰電池整體性能。
電動(dòng)車以鋰電池為主要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)來(lái)源,源于鋰電池有高能量密度優(yōu)勢(shì),所以性能較為穩(wěn)定。然而鋰電池大量生產(chǎn)時(shí)品質(zhì)不易掌握,電池芯出廠時(shí)電量存在細(xì)微差異,且隨著操作環(huán)境改變等因素,電池間不一致性將愈趨明顯,電池效率、壽命也都將變差,再加上過(guò)充或過(guò)放等情況,嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致起火燃燒等安全問(wèn)題。
通過(guò)BMS能準(zhǔn)確量測(cè)電池組使用狀況,保護(hù)電池不至于過(guò)度充放電,平衡電池組中每一顆電池的電量,以及分析計(jì)算電池組的電量并轉(zhuǎn)換為可理解的續(xù)航力信息,確保動(dòng)力電池安全運(yùn)作。
BMS之爭(zhēng):特斯拉Model 3 PK雪佛蘭Bolt
如果沒(méi)有好的BMS,電動(dòng)汽車就是一塊移動(dòng)炸彈!
電池管理系統(tǒng)的主要目的就是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能,從安全性、耐久性、動(dòng)力性三個(gè)方面提供作用。安全性方面,BMS電池管理系統(tǒng)能保護(hù)電池單體免受損壞,防止出現(xiàn)安全事故;耐久性方面,BMS電池管理系統(tǒng)能使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi),延長(zhǎng)電池的使用壽命;動(dòng)力性方面,將電池的工作狀態(tài)維持在滿足車輛要求的情況下。
特斯拉的電池管理系統(tǒng)是當(dāng)今最成熟的系統(tǒng)。它得益于深度學(xué)習(xí)和人工智能的充分應(yīng)用,特斯拉的BMS可以不斷獲得實(shí)際駕駛的大數(shù)據(jù),然后對(duì)算法進(jìn)行自我強(qiáng)化,從而使特斯拉電池組的續(xù)航時(shí)間相對(duì)更長(zhǎng)。
下面我們以特斯拉Model3為例,羅列一下它的BMS的五大特性:
1. 4416顆低容量的小電池支撐起75kWh的系統(tǒng),大量的小電芯讓電池系統(tǒng)更穩(wěn)定。
2. 雖然電池是采購(gòu)的,但是特斯拉自己研制管理系統(tǒng),可對(duì)每一顆電芯進(jìn)行溫度管理。
3. 采用兩階段法進(jìn)行電芯平衡,獲得更高的電池利用效率,具備了相對(duì)較低的衰減速度。
4. 特斯拉通過(guò)使用不導(dǎo)熱材料和嵌入溫度計(jì),降低NCA電池的相對(duì)易燃性。
5. 特斯拉積累BMS相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù):駕駛、充電、電池溫度、電池容量變動(dòng)等等。
特斯拉BMS的五大特性帶來(lái)了很多的優(yōu)勢(shì):
1. 大多數(shù)電動(dòng)汽車在4-8年內(nèi)電池容量下降至80%以下,而大多數(shù)特斯拉保持90%以上。
2. 特斯拉BMS有很高的風(fēng)險(xiǎn)容忍度,最大限度利用大數(shù)據(jù)來(lái)維護(hù)和管理大量的電芯。
3. 特斯拉系統(tǒng)可使用相同的電池來(lái)滿足轎車、卡車、跑車、SUV或其他類型汽車。
除了明顯的優(yōu)點(diǎn),特斯拉電池包的弱點(diǎn)也很明顯:
1. 電芯的安全性相對(duì)較差:Model S和 Model X都發(fā)生過(guò)多起燃燒事故,新款的Model 3的所有電芯都用阻燃材料做了固定,相對(duì)難以燃燒。
2. 模組更換成本高:壞一些電芯不會(huì)影響電池包整體性能,但模組損壞了更換成本更貴。
3. 有瞬間失控的風(fēng)險(xiǎn):一旦出現(xiàn)短暫電力缺失,電力控制系統(tǒng)不能及時(shí)激活,會(huì)使安全保護(hù)和溫度控制的功能失效。
在美國(guó)新能源汽車銷量榜上,除了特斯拉遙遙領(lǐng)先之外,就是雪佛蘭的Bolt了。與特斯拉的BMS相比,雪佛蘭Bolt的BMS有如下特點(diǎn):
1. Bolt BMS中監(jiān)控電壓及溫度的芯片非自己研發(fā),是LG化學(xué)設(shè)計(jì),交由ST微電子生產(chǎn)。
2. Bolt有25個(gè)BMS MCUs , Model 3有18個(gè)。
3. Bolt只有單階段電芯平衡,如果增加電池容量,會(huì)造成電芯平衡精確度失衡,從而衰減速度更快。
綜合而言,我們完全可以得出這樣的結(jié)論:特斯拉的BMS確實(shí)是非常優(yōu)秀的。
電池的熱管理系統(tǒng)有多重要?風(fēng)冷、液冷、直冷都哪些車企在使用?
冬天來(lái)了,純電動(dòng)車們?cè)趺崔k?
有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),一輛電動(dòng)車在較惡劣工況下(尤其在冬季低溫)開(kāi)空調(diào)情況下,其將影響整車?yán)m(xù)航能力的40%以上。所以,與傳統(tǒng)燃油汽車相比,純電動(dòng)汽車的綜合管理能量就顯得尤為重要。這里我們就把新能源車的熱管理系統(tǒng)做一下詳細(xì)的介紹。