维科杯· 2017中国激光评选火热申报中

【干货】解析电池管理系统的价值与实现

第一电动 朱玉龙 中字

在政府要强制实行油耗和新能源汽车积分并行管理的大背景下,大量车企都推出了新能源汽车开发上市计划,并且要持续上量。为了满足这一系列的计划,在PHEV(含EREV)、EV这几个领域里面,汽车企业需要用不同的新能源车辆组合去合乎政策规范、顺应市场需求并迎合消费者,这就需要对车型的核心指标(续航里程、百公里加速和充电速度)进行一些动态的配置和管理,并能够应对未来可能的电池供应商的转换。在这个过程里面,我们细致地来谈一谈做电池管理系统的价值,还有如何去做电池管理系统。

第一部分 模组化供应

简单而言,随着电动汽车行业的发展,我国也可能与德国VDA一样,推出汽车用锂电池标准,电池单体和模组的标准化势在必行。通过对电池单体的串联、并联或串并联混合的方式,确保电池模块统一尺寸,并综合考虑电池本体的机械特性、热特性以及安全特性。在安装设计不变的情况下,根据不同的续航里程和动力要求,提供不同电池容量,以满足不同的需求。这种模块化应用,在单体、模组端都可实现大规模自动化生产,大幅降低生产成本,这就使得整个电池企业的供应都以模组为最小单元。

模组化供应改变了原来的电池企业的构建方式,原来供应电池单体,车企需要从单体开始构建,整个BMS的拓扑结构都要根据电池大小来权衡选择,而在供应模组条件下,基本单元就变成了模组小总成。

在这个过程中,下一步的集成电池模块,则比传统电动汽车模块容纳更大容量电池组。以往电池模块一般由 12 个容量为 2-3kWh 电池组组成,现在开始往能容纳 24 个单体的 6-8kWh 电池组转向。这将在同样的电池空间内,提高电池容量,有效增加电动汽车续航。

动力电池单体供应转向模组供应,解析电池管理系统的价值与实现

图1 PHEV和EV 模组

软包的基本情况也是类似的,也开始往这个方向发展。

动力电池单体供应转向模组供应,解析电池管理系统的价值与实现

图2 软包的模组

如图3所示,模组里面都是内嵌了LECU的功能,基本把模组温度采集和单体电压采集和电压保护给做掉了。

·单体电压测量和电压监控:单体的电压的采集和保护,这个功能是下放到底层的。这里分为:

采集单体电压:精度会影响单体差异性的比较

过压和欠压的判别:这里也是在底下可以完成的逻辑功能

校验:通过单体累加和模组电压的判别,实现对整个功能的诊断处理

·电池温度:现在通常在一个模组内放置2-4个温度点来采集母线焊接温度、模组内电池温度差异

·通信和信号:把温度、电压信息传送出去,还有把基本的单体过压欠压发送出去

·均衡的实际控制:主要包含实际的电路

动力电池单体供应转向模组供应,解析电池管理系统的价值与实现

图3 LECU及其基本功能

第二部分 电池管理功能

如前所述,由于供应模式的改变,电池管理功能也就需要匹配整个电池系统,底层的基本部件变成了模组。这里汽车企业面临的课题是:

·整车动力系统的需求差异:根据不同车辆的实际构型的需求,对电池的放电能力和功率特性有不同的要求

·充电特性:根据使用的实际情况,可以对充电的特殊需要做定制

·区域使用特性:根据车辆使用区域环境的不同,甚至需要对不同的热管理特性进行配置

·模组的差异,可能根据整车的需求不同,需要对单体的化学体系进行切换

动力电池单体供应转向模组供应,解析电池管理系统的价值与实现

图4 高压系统架构

下载OFweek,高科技全行业资讯一手掌握

中国先进激光技术及应用研讨会火热报名中

评论

(共0条评论

评论长度不能少于6个字

暂无评论

今日看点

还不是OFweek会员,马上注册
立即打开