混合动力电动汽车电池管理系统功能与组成

电池管理系统要承担动力电池组的全面管理,一方面保证动力电池组的正常运作,显示动力电池组的动态响应并及时报警,使驾驶员随时都能掌握动力电池组的情况;另一方面要对人身和车辆进行安全保护,避免因电池引起的各种事故。

电池管理系统一般采用先进的微处理器进行控制,通过标准通信接口和控制模块对动力电池组进行管理,其基本功能如下。

1)动力电池组管理。监测动力电池组的双向总电压、电流和动力电池组的温升,并通过液晶显示或其他显示装置,动态显示总电压、电流及温升的变化,避免动力电池组过充电或过放电,使动力电池组不受到人为的损坏。

2)单体电池管理。监测单体电池的电状态,对单体电池动态电压和温度的变化进行实时测量,以便及时发现单体电池存在的问题,并采取有效的预防措施。

3)荷电状态的估计和故障诊断。电池管理系统应具有对荷电状态的估计和故障诊断的功能,能够有效地反映和显示荷电状态。目前,对荷电状态的估计误差一般在10%左右,配备故障诊断专家系统,可以早期预报动力电池组的故障和隐患。

电池管理系统的基本组成如图3-14所示。

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图3-14　电池管理系统的基本组成

1—电动机:2—逆变器;3—继电器箱;4—充电器;5—动力电池组(由多个电池组组成);6—冷却风扇;7—电池管理系统;8—荷电状态显示器;9—车辆中央控制器;10—驾驶员控制信号输入;11—电压表;12—电流表;13—温度表。

带有温度测量装置的电池管理系统的基本组成如图3-15所示,该系统利用损坏的电池在充电过程中电池的温度高于正常电池温度的原理,用温度传感器来测定和监控每一个电池在充电过程中的温度是否在允许的范围内,如果发现某个电池的温度处于不正常状态,荷电状态显示也不正常时,立即向电池管理系统反馈某个电池在线的响应信息,并由故障诊断系统预报动力电池组的故障。

图3-15　带有温度测量装置的电池管理系统的基本组成

1—电池组;2—温度传感器;3—故障诊断器;4—温度表:5—电池管理系统;6—电压表;7—电流表;8—荷电状态显示。