【分析】電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)乎電動(dòng)汽車安全大計(jì)

2017-10-20 11:41:13 第一電動(dòng)網(wǎng)　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的核心是動(dòng)力電池組，通常一個(gè)電池系統(tǒng)中包含上百個(gè)，甚至上千個(gè)電芯，如何保持電芯工作在合適的區(qū)間內(nèi)，電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)揮著重要的作用。本篇研究周報(bào)的主要內(nèi)容是電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)汽車

電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的核心是動(dòng)力電池組，通常一個(gè)電池系統(tǒng)中包含上百個(gè)，甚至上千個(gè)電芯，如何保持電芯工作在合適的區(qū)間內(nèi)，電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)揮著重要的作用。

本篇研究周報(bào)的主要內(nèi)容是電池管理系統(tǒng)在電動(dòng)汽車動(dòng)力電池系統(tǒng)中的重要性。通過幾個(gè)典型的案例，分析研究電池管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)不妥當(dāng)?shù)臅r(shí)候會(huì)如何影響電池系統(tǒng)和整車的正常運(yùn)行，供整車企業(yè)參考。

第一部分整車安全和電池系統(tǒng)

首先是安全層面，我們可以發(fā)現(xiàn)BMS設(shè)計(jì)不當(dāng)，主要是電池參數(shù)監(jiān)測(cè)機(jī)制失靈對(duì)于電動(dòng)汽車而言會(huì)帶來相當(dāng)?shù)陌踩[患，與BMS和電池相關(guān)的整車危害包含：

1.意外釋放的熱能引起燃燒或火災(zāi)：電池管理系統(tǒng)未能有效反映電池工作狀態(tài)，導(dǎo)致在車輛使用過程中，電池意外地釋放熱能引起燃燒和火災(zāi)；

2.意外減速：車輛在行駛過程中，由于電池自身安全機(jī)制缺陷，無法提供足夠的能量，功率輸出特性降低，車輛意外減速；

3.暴露于高電壓系統(tǒng)：BMS系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)不能保證電池在合適電壓范圍內(nèi)工作，而高壓電氣系統(tǒng)會(huì)對(duì)車內(nèi)乘員產(chǎn)生直接的電氣威脅；

4.意外接觸有毒/易燃化學(xué)品：BMS設(shè)計(jì)不當(dāng)還可能帶來煙霧監(jiān)測(cè)功能失靈，如此，電池系統(tǒng)產(chǎn)生的有毒氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)會(huì)泄露到乘客倉里，帶來接觸危害；

5.加速失效、整車動(dòng)力喪失：與第2點(diǎn)類似，電池功率在某些場(chǎng)景下受限。

圖1電池系統(tǒng)安全在整車安全方面的定位

因此，我們需要考慮的是，在BMS系統(tǒng)失靈的時(shí)候，整個(gè)零件層面都會(huì)產(chǎn)生哪些一系列反應(yīng)。在以下的案例中，BMS承擔(dān)著更多的功能，所以也是以探討B(tài)MS的問題為主。

圖2電池系統(tǒng)分解

由于動(dòng)力電池系統(tǒng)牽涉比較多的部件和供應(yīng)商，當(dāng)?shù)湫偷氖栴}發(fā)生時(shí)，如下圖所示，要解決這些問題往往需要從Tier1展開，定位問題的嚴(yán)重性，然后再一級(jí)級(jí)往下進(jìn)行分解。

圖3問題分析和分解的過程

第二部分案例分析

案例1：江蘇九龍汽車制造有限公司召回部分大馬牌純電動(dòng)客車

2017年10月，江蘇九龍汽車制造有限公司向國家質(zhì)檢總局備案了召回計(jì)劃，召回2015年4月1日至2016年10月31日期間生產(chǎn)的部分2015款6米純電動(dòng)客車，共計(jì)51輛。車輛部分批次BMS程序誤刷成測(cè)試版，測(cè)試版程序中低溫環(huán)境下SOC動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)功能有瑕疵，造成車輛行駛時(shí)可能斷電，車輛失去動(dòng)力，存在安全隱患。處理辦法為將對(duì)缺陷車輛的BMS（電池管理系統(tǒng)）刷新程序，以消除安全隱患。

SOC（stateofge，電量狀態(tài)）算法是BMS開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,企業(yè)對(duì)SOC估算的高精度也往往是宣傳的亮點(diǎn)。

圖4由于低溫的SOC估算出現(xiàn)偏差的問題

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