动力电池及能量管理技术任务1 动力电池管理系统基本原理认知.pptxVIP

项目三动力电池能量管理PART 03任务目标1. 了解电池管理系统结构和功能。2. 掌握典型电池管理系统的组成。3. 掌握电池管理系统原理。4. 掌握数据采集方法。任务1 动力电池管理系统基本原理认知一、 电池管理系统结构和功能（一） 电池管理系统基本构成和功能任务1 动力电池管理系统基本原理认知1. 数据采集2. 电池状态计算3. 能量管理4. 安全管理5. 热管理6. 均衡控制7. 通信功能任务1 动力电池管理系统基本原理认知（二） 典型电池管理系统的组成1. 分控盒和主控盒北汽EV160的动力蓄电池由10个电池模组组成，分成两组，每组5个电池模组共用一个分控盒，将各自的电压、温度等信号传递给主控盒。分控盒有3个接口，最左侧的线束接口连接主控盒，中间的线束接口进行绝缘监测，最右侧的接口连接各个传感器，用来进行电池电量估算、温度控制等。分控盒监控动力蓄电池的单体电池电压、电池组的温度，主要功能： 监控每个单体电压、监控每个电池组的温度、检测高压系统绝缘性能、电量值监测、将以上项目监控到的数据反馈给主控盒。任务1 动力电池管理系统基本原理认知任务1 动力电池管理系统基本原理认知两个分控盒通过总线连接到主控盒，将各个电池的基本信息传递给主控盒。主控盒接收分控盒传来的信息，同时，主控盒也是一个连接外部通信和内部通信的平台，主要功能如下： 接收电池管理系统反馈的实时温度和单体电压、接收高压盒反馈的总电压和电流情况、与整车控制器的通信、与充电机或快充柱通信、控制正/负主继电器、控制电池加热、唤醒应答、控制充/放电电流等。任务1 动力电池管理系统基本原理认知2. 高压盒高压盒的线路连接到接触器盒，高压盒内部有继电器，用来控制接触器的电流通断，同时高压控制盒还将动力蓄电池总电流监测信号转换成低压信号发送到总线上。高压盒在电池中和主控盒安装在一起。任务1 动力电池管理系统基本原理认知3. 接触器盒在电动汽车中，采用接触器控制动力蓄电池的电流通断，在电池管理系统中，主接触器位于电池前端、主控盒的右侧。接触器和继电器的工作原理是一样的，用来实现电路的通断。继电器的主要作用是信号检测、传递、变换或处理，通断的电路电流较小，一般用在控制电路中。接触器主要用在接通或断开主电路。打开接触器盒盖，可以看到接触器、熔断器等。任务1 动力电池管理系统基本原理认知4. 辅助元件主要包括动力蓄电池系统内部的电子电器元件（如熔断器、接触器、电流传感器、插接件、维修开关、烟雾传感器等）、维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件（如密封条、绝缘材料等）。对于电动汽车动力蓄电池管理系统，需要进行电压监测、温度监测等，因此需要有相应的传感器检测相应的信号。任务1 动力电池管理系统基本原理认知二、 电池管理系统原理最早的电池管理系统仅仅进行电池一次测量参数（电压、电流、温度等）的采集，之后发展到二次参数（SOC、内阻）的测量和预测，并根据极端参数进行电池状态预警。现阶段电池管理系统除完成数据测量和预警功能外，还通过数据总线直接参与车辆状态的控制。任务1 动力电池管理系统基本原理认知三、 动力电池数据采集方法（一） 单体电池电压检测方法1. 继电器阵列法任务1 动力电池管理系统基本原理认知图为基于继电器阵列法的电池电压采集电路原理框图，其由端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光耦、多路模拟开关等组成。如果需要测量n块串联成组电池的端电压，就需要将n+1根导线引入电池组中各节点。当测量第m块电池的端电压时，单片机发出相应的控制信号，通过多路模拟开关、光耦和继电器驱动电路选通相应的继电器，将第m和m+1根导线引入到A/D转换芯片。任务1 动力电池管理系统基本原理认知2. 恒流源法恒流源电路进行电池电压采集的基本原理是，在不使用转换电阻的前提下，将电池端电压转化为与之呈线性变化关系的电流信号，以此提高系统的抗干扰能力。在串联电池组中，由于电池端电压也就是电池组相邻两节点间的电压差，故要求恒流源电路具有很好的共模抑制能力，一般在设计过程中多选用集成运算放大器来达到此种目的。出于设计思路和应用场合的不同，恒流源电路会有多种形式，较常见的是由运算放大器和绝缘栅型场效应晶体管组合构成的减法运算恒流源电路。任务1 动力电池管理系统基本原理认知任务1 动力电池管理系统基本原理认知3. 隔离运放采集法隔离运算放大器是一种能够对模拟信号进行电气隔离的电子元件，广泛用作工业过程控制中的隔离器和各种电源设备中的隔离介质。一般由输入和输出两部分组成，二者单独供电，并以隔离层划分，信号经输入部分调制处理后经过隔离层，再由输出部分解调复现。隔离运算放大器非常适合应用于单体电池电压采集电路中，它能将输入的电池端电压信号与电路隔离，从而避免了外界干扰而使系统采集精度提高，可靠性增强。任务1 动力电池管理系