登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
如前面一篇文章所言(参见《解析动力电池BMS控制策略的开发和测试》),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。
图1PHEV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。
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
图3LECU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
图4高压系统架构
这样一来,整车企业对BMS的掌控需求就很明显了:
图5电池管理系统内核
这里就区分成“可变部分”和“不可变部分”,其中共性的部分有:
1)电池参数检测:包括总电压、总电流、绝缘检测(监测漏电)、碰撞检测等。
总电压测量:在后续计算SOC的时候,往往会用电池组的总电压来核算,这是计算电池包参数重要参量之一;如果由单体电压累加计量而成本身电池单体电压采样有一定的时间差异性,也没办法与电池传感器的数据实现精确对齐,因此往往采集电池包电压来作为主参数来进行运算。在诊断继电器的时候,需要电池包内外电压一起比较。
总电流测量:电流测量手段主要分两种智能分流器或霍尔电流传感器。由于电池系统需要处理的电流数值往往瞬时很大,比如车辆加速所需要的放电电流和能量回收时候的充电电流,因此评估测量电池包的输出电流(放电)和输入电流(充电)的需要一定的量程和精度。
绝缘电阻检测:需要对整个电池系统和高压系统进行绝缘检测,比较简单的是依靠电桥来测量总线正极和负极对地线的绝缘电阻。也可以采用主动信号注入,主要是可以检测电池单体对系统的绝缘电阻。
高压互锁检测(HVIL):用来确认整个高压系统(可以分为放电回路和充电回路两个部分)的完整性,当高压系统回路断开或者完整性受到破坏的时候,就需要启动安全措施了。
SOC和SOH估计:包括荷电状态(SOC)或放电深度(DOD)、健康状态(SOH)、功能状态(SOF)、能量状态(SOE)、故障及安全状态(SOS)等
2)故障诊断和容错运行
故障检测是指通过分析采集到的传感器信号,采用诊断算法来诊断故障类型,并进行早期预警。电池故障是指电池组、高压电回路、热管理等各个子系统的传感器故障、执行器故障(如接触器、风扇、泵、加热器等),以及网络故障、各种控制器软硬件故障等。电池组本身故障是指过压(过充)、欠压(过放)、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等。
电池管理单元的故障会也需要以故障码(DTC)来进行报警,通过DTC触发仪表盘当中的指示灯,在新能源汽车中电池故障也有相应的指示灯来提醒驾驶员。由于电池存在一定的危险性,往往需要车联系统直接进行信息传送,以应对突然出现的事故。比如当发生事故的时候,当安全气囊弹出,继电器由整车控制器直接切断以后,车联系统通过定位和预警来处理,特别是电池放电。故障诊断包括对电池单体电压、电池包电压、电流、电池包温度测量电路的故障进行诊断,确定故障位置和故障级别,并做出相应的容错控制。
Fail-Safe的容错运行机制,是指车辆在运行过程中遇到错误之后,车辆进行的降级运行处理。事实上,这个功能更像是对以上所有功能降级和备份。这一机制包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出等。
3)继电器控制
控制电池包内一般有多继电器系统,完成对继电器的驱动供给和状态检测,继电器控制往往是和整车控制器协调后确认控制器,而安全气囊控制器输出的碰撞信号一般与继电器控制器断开直接挂钩。电池包内继电器一般有主正、主负、预充继电器和充电继电器,在电池包外还有独立的配电盒对整个电流分配做个更细致的保护。对电池包的继电器控制,闭合、断开的状态以及开关的顺序都很重要。
可变的部分:
1)热管理:
需要检测电池包热管理系统的温度参量(流体入口和出口的温度),检测电路与单体检测类似。根据电池组内温度分布信息及充放电需求,决定主动加热/散热的强度,使得电池尽可能工作在最适合的温度,充分发挥电池的性能。
热控制:电池的化学性能受环境的温度影响非常大,为了保证电池的使用寿命必须让电池工作在合理的温度范围之内,并根据不同的温度给整车控制器得出其所能输出和输入的最大功率。对于电池系统的温度控制主要用到CFD仿真分析,这里核心的就是选择不同的热管理的外部方式,然后通过内部的管理策略保证温度的阈值可用。
图6液冷和风冷共用一套基础的BMU系统
2)充电控制
原来的电池管理系统的一种主要模式是监控电池系统在充电过程中的需求,负责整个电池系统的电流输入,包含常规充电和能量回收的管控。现在可变的部分是面向快充的设计,由于消费者的需求和实际的情况,这个地方也是处在挺高的变化区域。
3)均衡管理:串联的电池包在实际使用过程中,每个串联的输出容量是不一样的。而电池,不仅有过放电和过充电的限制,而且在不同温度和不同SOC下,输入和输出的功率也存在限制。也就是说,单个电池的限制,就会影响到整个电池。
电池包内各个单体电池之间的个体差异:单体容量差异、单体内阻差异、单体自放电差异、工作时候电流差异和休眠时候电流差异
电池包内随着时间的变化,电池的单体容量、单体内阻、单体自放电都会产生差异
客户使用:充电时间、放电时间
外部环境:同温度下的自放电、不同SOC下的自放电
系统相互影响:BMS的工作状况,这个因素和BMS的工作状态有关系。
实际电池容量出现较大变化的时候,使得均衡能力定死的情况下,BMU上端需要给出不同的策略。
所以,未来可能的变化是,电池管理系统形成下端和上端的分离,为了大量上项目,节约管理和变更管理,汽车厂内需要形成甲方中的乙方,专门做系统软件的那部分,来负责整个电池系统管理的核心算法和配置过程,他们负责设置电池的保护和使用阈值,对整个车辆的可用性和售后负责。整个BMS管理的硬件,倒是和车企也没有关系,这里需要非常好的软硬件接口文件,否则极易出错。我们未来掌控的事也挺有限的。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
据NE时代数据统计,2024年第一季度新能源乘用车销量173.87万辆,同比增长42.1%。其中,EV车型100.57万辆,同比增长20%;PHEV车型73.30万辆,同比增长89.9%;FCV车型24辆。从动力类型的角度来看,PHEV增长速度一直比EV快,而且很明显可以看出两者差距越来越小,未来很有可能前者反超后者,比亚迪、长城
数据显示,2024年一季度,中国新能源汽车市场,PHEV(插电式混合动力)汽车产量为79.7万辆,同比高增76.6%;销量为78.4万辆,同比高增81.2%;BEV(纯电)汽车产量131.7万辆,同比仅增长9.9%;销量130.5万辆,同比增长13.3%。当期,PHEV汽车产量增速超BEV车型7.7倍,销量增速也超BEV的6.1倍,显示出强劲的增长
2月2日,中国一汽发布红旗HMP平台PHEV电池线(三次)招标公告。项目要求投标人自2020年1月1日至开标当日在大众、通用、特斯拉等国内外整车厂或宁德时代、中航锂电、蜂巢新能源等电池厂至少完成过(以合同签订时间为准)3个电池或模组项目,其中完成至少1个产能8万套/年及以上的CTP电池装配线项目(或至
1月19日,蜂巢能源第40万套PHEV电池包下线仪式在常州总部基地举行。基于精准的战略研判和产品定位以及PHEV及增程市场的爆发,蜂巢能源在短短四年里已成功下线40万套PHEV电池包。目前,蜂巢能源优质的动力电池产品已经搭载了吉利银河、岚图、理想、坦克等20余款PHEV和增程车型上市。2023年蜂巢能源PHEV
12月25日,中国一汽发布红旗HMP平台PHEV电池线招标项目招标公告。公告要求,投标人自2020年1月1日至开标当日在大众、通用、特斯拉等国内外整车厂或宁德时代、中航锂电、蜂巢新能源等电池厂至少完成过(以合同签订时间为准)3个电池或模组项目,其中完成至少1个产能8万套/年及以上的CTP电池装配线项目(
它可以将PHEV卡车的油耗降低5-10%。斯堪尼亚正在瑞典参与一项由公共资助的研究项目,以通过使用带有太阳能电池板的卡车拖车来评估实际燃料节省量。最初的模拟表明,插电式混合动力卡车可在瑞典节省5-10%的燃料,而瑞典并不是一个对光伏友好的国家。在西班牙,结果可能会高出两倍(日照时间增加80%)。这
日前,宾利CEOAdrianHallmark在接受外媒采访时表示,将会推出动力电池容量更大的添越PHEV,而宾利旗下的首款电动车还是要等到2025年,原因是他认为现在的电动技术和配套零部件供应还不够宾利的标准。宾利曾在2018年的日内瓦车展上推出了添越PHEV,成为了宾利开启电气化战略的敲门砖。在这次采访中,Adr
中国电动汽车百人会论坛(2018)于1月20-21日在北京钓鱼台国宾馆召开。本届论坛的主题为ldquo;把握全球变革趋势实现高质量发展rdquo;,论坛延续了ldquo;闭门会+高层论坛+主题峰会rdquo;的主要框架,中国创新创业大赛第三届国际新能源及智能汽车大赛全球总决赛也在会议期间举行。电力头条App全程直播本
据汽车媒体Autolog报道,通用汽车极有可能将在中国制造插电式混合动力车的动力电池。卡迪拉克CT-6插入式混合电动车今秋将在中国发布,时间早于美国(明年)。目前,通用汽车在密西根生产电池组而后运往中国进行最后的组装。这样的处理方式,目前对于通用而言是完全行得通的,因为中国政府支持绿色汽车,
当地时间3月3日,MWC25在巴塞罗那会展中心启幕。欣旺达储能携新一代网络能源全场景解决方案重磅亮相,并发布新一代智能锂电池系列产品,展示了其在通信及数据中心能源领域的技术创新实力与深度布局。新品赋能:48V智能锂电系列全新发布展会首日,欣旺达储能以一场“智能协同,极致安全”为主题的新品发
北极星储能网获悉,近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈忠伟团队联合双登集团股份有限公司,发布了最新一代智能电池管理系统——电池数字大脑PBSRDDigit2.0。据了解,电池数字大脑PBSRDDigit2.0不仅能实现精准的电池健康监测与故障预测,还能通过人工智能(AI)驱动的智能分析将预警时效从传统
据英飞凌官微12月18日消息,英飞凌与锂电池制造商亿纬锂能股份有限公司(亿纬锂能)签署合作备忘录(MoU)。双方将共同为汽车市场提供综合的电池管理系统解决方案。根据合作备忘录,英飞凌将提供整套芯片解决方案,包括微控制单元(MCU)、电池均衡和监测IC、电源管理IC、驱动、MOSFET、CAN和传感器产
近日,杭州市经济和信息化局(杭州市数字经济局)公布了2024年杭州市企业技术中心认定名单,高泰昊能荣耀上榜,被正式认定为杭州市企业技术中心。高泰昊能始终秉承和践行“掌握自主核心技术、自主制造能力,成为国内优质新能源产品供应商和综合解决方案提供商"的发展理念,积累了大量的行业应用经验,
近日,电工时代自主研发的电池管理系统(BMS)成功通过GB/T34131-2023型式试验测试,并获得试验报告,产品各项指标满足国标要求。同时,储能高压箱和汇流控制柜相关产品也完成迭代升级,公司已完全掌握储能直流侧产品核心技术,实现技术降本增效。这些新技术、新成果将为公司储能系统安全稳定运行提供
北极星储能网获悉,6月25日,广东能源发布新疆莎车137.5MW/550MWh储能系统抽检招标,要求投标人需对广东能源莎车县2000MW光储一体化项目(550MW部分)电化学储能电站电池及电池管理系统提供抽样检测服务。服务范围包括电池单体检测、电池模组检测、电池管理系统试验。项目抽检开始50天内完成试验报告。具
北极星储能网获悉,6月21日,国家市场监管总局再次发布关于奔驰召回电动汽车的消息。本次共召回2380辆,主要原因为电池管理系统控制单元软件偏差,可能导致电池断电、存在安全隐患。日前,梅赛德斯-奔驰(中国)汽车销售有限公司、北京奔驰汽车有限公司向国家市场监督管理总局备案了召回计划,自2024年
北极星储能网获悉,5月22日,丽水市莲都区人民政府关于印发《莲都区加快制造业和数字经济高质量发展若干意见》(以下简称《意见》)的通知。《意见》指出,对储能电芯模组和储能系统集成(硬件)生产制造、光伏电池片、组件生产制造、电池电芯制造及新能源电动车配套企业等新能源企业,企业年度主营业
北极星储能网获悉,5月以来,保时捷、捷豹路虎、长安福特、江淮汽车等汽车公司分别向国家市场监管总局备案电动汽车召回计划,其中保时捷和捷豹路虎召回原因为动力电池内部可能发生短路、极端情况可能导致起火风险;长安福特召回原因为动力电池高压配电盒主继电器设计及零件差异,可能导致车辆无法启动
中国科学院大连化学物理研究所(以下简称“大连化物所”)能源催化转化全国重点实验室陈忠伟院士团队近日宣布,成功开发出新型的电池智能管理系统,即第一代电池数字大脑PBSRDDigit1.0。该系统通过结合电化学模型和人工智能技术,实现电池故障早期预警、状态估计、寿命预测等应用功能,标志着储能技术
在现代科技快速发展的背景下,锂电池作为一种高效能量存储解决方案,已经广泛渗透到我们生活的各个角落。从日常使用的消费电子产品再到各种便携式电动工具,锂电池都扮演着不可或缺的角色。随着全球对低碳可持续发展的追求和新兴技术的应用需求不断增长,锂电池产业迎来了前所未有的发展机遇。在这一波
北极星储能网获悉,2月28日,国家标准化管理委员会发布2025年第4号国家标准公告,批准《工业用合成盐酸》等273项国家标准和9项推荐性国家标准修改单。其中有5项电动汽车相关国家标准获批,摘录如下:
北极星储能网获悉,3月13日,工信部发布减免车辆购置税的新能源汽车车型目录(第十五批),其中包括比亚迪海豹06、比亚迪宋L、传祺M8、问界M9、小米YU7等319款车型。此前2月17日,减免车辆购置税的新能源汽车车型目录(第十四批)发布,其中包括小米YU7、特斯拉MODELY、比亚迪唐L、比亚迪汉L、问界M8、
北极星储能网获悉,3月12日,深圳市发展和改革委员会、深圳市财政局关于印发2025年超长期特别国债资金加力扩围支持消费品以旧换新实施方案的通知,到2025年底,推动实现汽车以旧换新约16万辆(其中报废更新4万辆、置换更新12万辆)、家电产品销售约320万件、手机等数码产品购新约350万件、家装厨卫物品
北极星储能网获悉,3月4日,浙江省人民政府下达2025年浙江省国民经济和社会发展计划。其中提到,确保台州清陶锂电池等项目建成投运。培育壮大新兴产业,“一业一策”支持生物医药、高端装备、新能源汽车、新材料等产业发展,提升智能物联、集成电路、高端软件、智能光伏等产业集群建设水平,力争战略性
北极星储能网获悉,3月10日,江西省人民政府发布《“高效办成一件事”2025年度第一批重点事项清单》,其中包括汽车以旧换新补贴申请、汽车报废更新补贴申请、家电以旧换新和手机等购新补贴申请等事项。以下为完整“高效办成一件事”2025年度第一批重点事项清单:
北极星储能网获悉,据小鹏汽车3月11日消息,近期,小鹏汽车海外市场扩展迎来重要成果,成功进入波兰、瑞士、捷克、斯洛伐克市场,旗下小鹏P7、小鹏G9、小鹏G6计划于2025年第二季度开启销售。同时,小鹏汽车分别与汽车分销领军企业Inchcape、欧洲知名经销商集团Hedin集团签署官方代理合作协议。根据协议
据中国汽车工业协会分析,今年2月春节之后,企业生产经营活动加快,新品发布和促销活动竞相开展,市场活力明显提升,2月汽车产销同比快速增长。1-2月,新一轮以旧换新政策加力扩围和早早落地,企业技术升级和产品焕新刺激需求,汽车产销总体呈现稳步增长。其中,乘用车继续良好表现,商用车市场有所回
北极星储能网讯:3月7日,特来电内蒙古大区与南京德睿特来电能源研究院联合测试“集中式车辆到车辆”充放电技术验证在呼和浩特市哲里木微电网超充站圆满完成。本次测试成功实现了多辆车放电为其他车辆充电的突破性场景,展现了强大的容量支撑能力。通过低谷充电、高峰放电的模式,不仅提升了能源利用效
北极星储能网获悉,3月5日,韩国研究机构SNEResearch发布全球动力电池装车量2025年1月统计数据,2025年1月全球电动汽车(EV、PHEV、HEV)动力电池装车总量约64.3GWh,同比增长25.7%。中国企业在全球动力电池市场中表现依旧强劲,共有六家企业进入前十名,分别是宁德时代、比亚迪、中创新航、国轩高科、
北极星储能网获悉,2025年3月7日,在布达佩斯多瑙河岸的匈牙利对外贸易及外交部大楼内,昆仑新材正式举行了匈牙利投资项目的官宣仪式。董事长郭营军表示,电动汽车的发展是全球的大势所趋。当前,尽管欧洲电动汽车市场受到价格较高、基础设施薄弱(如充电桩数量不足)等因素的影响,发展相对缓慢,但智
今年政府工作报告提出,“大力发展智能网联新能源汽车、人工智能手机和电脑、智能机器人等新一代智能终端以及智能制造装备”。随着新能源汽车市场的快速增长,充电场景日趋多元化。目前,我国已初步建成较为完善的充换电服务网络。根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据,截至2024年12月底,
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!