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【分析】电池管理系统设计关乎电动汽车安全大计

2017-10-20 11:41:13 第一电动网　 点击量： 评论 (0)
电动汽车动力系统的核心是动力电池组，通常一个电池系统中包含上百个，甚至上千个电芯，如何保持电芯工作在合适的区间内，电池管理系统（BMS）发挥着重要的作用。本篇研究周报的主要内容是电池管理系统在电动汽车
电动汽车动力系统的核心是动力电池组，通常一个电池系统中包含上百个，甚至上千个电芯，如何保持电芯工作在合适的区间内，电池管理系统（BMS）发挥着重要的作用。
 
本篇研究周报的主要内容是电池管理系统在电动汽车动力电池系统中的重要性。通过几个典型的案例，分析研究电池管理系统在设计不妥当的时候会如何影响电池系统和整车的正常运行，供整车企业参考。
 
第一部分整车安全和电池系统
 
首先是安全层面，我们可以发现BMS设计不当，主要是电池参数监测机制失灵对于电动汽车而言会带来相当的安全隐患，与BMS和电池相关的整车危害包含：
 
1.意外释放的热能引起燃烧或火灾：电池管理系统未能有效反映电池工作状态，导致在车辆使用过程中，电池意外地释放热能引起燃烧和火灾；
 
2.意外减速：车辆在行驶过程中，由于电池自身安全机制缺陷，无法提供足够的能量，功率输出特性降低，车辆意外减速；
 
3.暴露于高电压系统：BMS系统设计不当不能保证电池在合适电压范围内工作，而高压电气系统会对车内乘员产生直接的电气威胁；
 
4.意外接触有毒/易燃化学品：BMS设计不当还可能带来烟雾监测功能失灵，如此，电池系统产生的有毒气态或液态的物质会泄露到乘客仓里，带来接触危害；
 
5.加速失效、整车动力丧失：与第2点类似，电池功率在某些场景下受限。
 
 
图1电池系统安全在整车安全方面的定位
 
因此，我们需要考虑的是，在BMS系统失灵的时候，整个零件层面都会产生哪些一系列反应。在以下的案例中，BMS承担着更多的功能，所以也是以探讨BMS的问题为主。
 
 
图2电池系统分解
 
由于动力电池系统牵涉比较多的部件和供应商，当典型的失效问题发生时，如下图所示，要解决这些问题往往需要从Tier1展开，定位问题的严重性，然后再一级级往下进行分解。
 
 
图3问题分析和分解的过程
 
第二部分案例分析
 
案例1：江苏九龙汽车制造有限公司召回部分大马牌纯电动客车
 
2017年10月，江苏九龙汽车制造有限公司向国家质检总局备案了召回计划，召回2015年4月1日至2016年10月31日期间生产的部分2015款6米纯电动客车，共计51辆。车辆部分批次BMS程序误刷成测试版，测试版程序中低温环境下SOC动态校准功能有瑕疵，造成车辆行驶时可能断电，车辆失去动力，存在安全隐患。处理办法为将对缺陷车辆的BMS（电池管理系统）刷新程序，以消除安全隐患。
 
SOC（stateofge，电量状态）算法是BMS开发应用的关键技术之一,企业对SOC估算的高精度也往往是宣传的亮点。
 
 
图4由于低温的SOC估算出现偏差的问题
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责任编辑：lixin

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