《2024 南玻万—无人及你 8月9日 广州站 名侦探学院 4K...》剧情简介：崔导和海洋在场边聊了起来在情绪压抑、积累了这么多天之后两人终于露出了久违的笑容招凝怎的了至宝现世你还想着这一颗能开出更宝贝之物纪岫倚在太师椅上嘿嘿一笑不用上传道大典实在轻松2024 南玻万—无人及你 8月9日 广州站 名侦探学院 4K...闷声发财将来到了必须暴露的时候相信双尊的脸色一定不会好看罢新能源汽车必不可少的电池管家它都管了什么2023-02-06 12:28·拆车坊在纯电动车领域一款纯电动车所搭载的电池组容量越大相对而言这辆车的综合续航里程会更加出色些但这个正比关系是建立于电池组始终保持在安全状态且能够持续正常充放电的基础上实现的在内外部环境的影响下电池组想要做到安全、正常的持续充放电这中间离不开电池管理系统的参与今天我们就来聊聊这套系统报告长官请指示电池管理系统(Battery Management System简称BMS)是用来管理电池的系统主要负责监测和管理电池组的工作状态和效率发现问题后可及时进行维护在延长电池使用寿命的同时防范可能发生的过充过放等危险其实我们平时用的手机还有平时骑的两轮电动自行车等产品它们的内部其实也配备有电池管理系统只不过相对于一辆重达一两吨的纯电动车的来说后者的电池管理系统显然是更加复杂、更加精密的纯电动车所搭载的电池管理系统从功能上来讲它主要具备检测、评估、诊断、控制、交互等作用如检测电芯的温度、电流、电压以及电池包绝缘状态、接地状态、高压互锁状态等数据信息还要评估电芯和整个电池组的健康状态诊断电芯是否有过充、过放等行为或系统中的某个子系统是否出现故障等这些都是电池管理系统主要的功能和作用电池管理系统从结构来看它主要由采集单元、控制单元两大结构组成前者负责检测并采集记录电芯的温度、电流、电压等数据信息如果发现异常系统会及时发出警报后者的作用是控制电芯充放电的细节参数如果电芯都处于正常的工作状态那么电池管理系统则会主动向整车控制器报告自身的情况就像是列好队的士兵向长官高喊XX班应到X人实到X人请指示如果驾驶员此时踩下电门踏板那么整车控制器便会向电池管理系统发出全速前进的作战指令后者接收到这一重要指示后控制单元便会控制电芯进行正常放电驱动车辆的电机转动来提供加速行驶的动力高矮胖瘦怎么平均我们都知道纯电动车每充满一次电行驶过一段距离如果系统出现电量不足的提示后这时候就要及时对车辆进行充电以免出现过放的情况损害电池组的使用寿命在为车辆插上充电桩后驾驶员就可以回家吃饭睡觉休息了只需等到车辆充满电就可以拔掉充电枪了但是在这几个小时的过程中电池管理系统可就没那么好运了说它忙的是焦头烂额一点都不夸张因为纯电动车的电池组是由许多单体电芯组成的即便是制作电芯的材料和生产工艺都非常成熟了但都不能完全保证每个电芯的参数是一模一样的就像我们人一样有高的、有矮的、有胖的、有瘦的所以电芯的一致性就很难保证因此也就导致了由许多单体电芯组成的电池组会具备木桶效应我们都知道一个由高矮不一的木板制成的木桶如果向木桶内部不断注水随着桶内的水位不断上升那么最矮木板所在的区域便开始向外流水就很难用水注满整个水桶电池组在充电时其实也会面临这样的情况在车辆的充电逻辑上来说如果没有电池管理系统的参与电池组在充电时会出现容量最小的电芯已经充满电容量较大的电芯还没有充满电的情况发生为了防止电芯过充可能引发热失控此时系统便会停止为整个电池组充电假设继续强行充电至容量最大的电芯充满电那么前者因为过充的原因可能会出现发热现象并导致热失控情况的发生即便是没有发生热失控事件容量最小的电芯因为经常过充其使用寿命也会大打折扣如果没有电池管理系统的参与电池组在放电时也将遵循这个逻辑当容量最小的电芯放完电那么整个电池组便都会集体罢工长时间如此容量最小的电芯一直处于满充满放的状态容量大的电芯一直是使用的是部分容量相当于是每次考完试后得满分的同学回到家都会和考0分的同学一样挨顿揍学习好却还挨揍的同学岂不是太亏了消费者花钱买车却只能体验到差电芯带来的服务那岂不也是非常亏为了应对因为电芯不一致性带来的困扰电池管理系统中的均衡功能就被开发了出来均衡功能又分为被动均衡和主动均衡两种方式其中前者是在容量较小的电芯被充满时不停的消耗掉这部分电芯中的部分电量一直持续到容量最大的电芯被充满电被动均衡的方式因为一直是边充边耗电所以电池组会产生一定的热量但胜在成本低主动均衡会在电池组中额外加装一些储能元件当容量较小电芯的电量被充满后后续输入到这个电芯的电量会转移到储能元件中最后再转移输入到容量较大的电芯中主动均衡的方式因为加装了储能元件其成本会变得更高而且更加复杂的线路转接可能会提升电池组的故障发生率所以当下大多数纯电动车使用的多为被动均衡方式来让电池组中所有的电芯都能充至满电状态热管理之散热除此之外大家耳熟能详的电池热管理技术也是电池管理系统中的重要组成部分所谓热管理技术也就是针对热这个词汇展开研究的因为电芯在放电时会产生热量电池组内部属于是封闭有限的空间如果在短时间积压了大量热量无法向外排出那么电芯内部的绝缘隔膜可能会失效最终导致电芯短路造成自燃起火等热失控事件为了避免出现此类热失控的情况早期纯电动车电池组的内部使用的是风冷散热方式其中风冷散热又分为被动风冷和主动风冷前者是抱着非常佛系的态度基本上是没有过多的散热设计只是被动的依靠电池组自身向外界散发热量以此来解决电池组内部的积热问题可想而知散热效果非常让人堪忧；后者则是为电池组加装散热风扇并且再设计一些风道将热风吹出去这样的设计倒是和电脑主机箱有些相似其散热效果要强于被动风冷散热随着时代的发展纯电动车的续航里程越来越长那么相应的电池组容量也会水涨船高所以风冷的散热方式逐渐无法满足电池组的散热需求散热效果更好的液冷逐渐成为了主流的散热设计液冷散热又分为直接接触式和间接接触式前者是将整个电池组直接浸泡在冷却液之中虽然这些液体都是不导电的材料但真正实现起来还是非常困难的当下除了赛事级别专业打造的车辆外普通的家庭乘用车基本上都无法做到这样的设计在成本和技术的考量下间接接触式液冷散热也就成立当下纯电动车的最佳选择间接接触式液冷散热是在电池组的侧方或底部加入金属板和冷却管路电芯产生的热量由金属板转移至冷却管路中通过冷却液往复循环的不停运转最终将电芯产生的热量及时排至外界其实从本质上来说这套思路就是空调制冷原理只不过金属板、冷却管理和冷却液成为了热量转移的主体热管理之加热电池组的热管理技术其中热不仅是只包括散热同时还具有加热层面的意思我们都知道纯电动车在温度较低的环境中车辆的续航里程会出现打折扣的现象并且在充电时也可能出现充的慢等情况这是电芯内部的化学反应随着温度降低其化学活性也会随之降低的原因导致的所以为了保障纯电动车在低温环境下的续航里程为电池组主动加热就成为了一项有效的解决方案不仅仅是电池我们人在寒冷的冬季也不想外出活动有些人会在被窝里铺上一条电热毯以此让被窝里始终保持着合适的温度电池组的加热也可以使用类似的办法工程师们通过对电池组加装一些PTC热敏电阻或加热膜在温度较低时进行通电使其产生热量以此让电芯处于温度适宜的工作状态最终去降低温度对车辆续航里程的影响不过这种对高电阻线路通电产热的方式其缺点是会消耗掉大量的电量在冬季人们除了在被窝里铺上电热毯还可以使用热力公司提供的暖气让房间里暖和起来所以工程师们也使用了类似的方式让电池组在寒冷的环境暖和起来在对PTC热敏电阻加热的基础上可以将电阻和液体循环管路联合协作为电阻通电使其产生热量让管路中循环的液体热起来最终将电池包控制在电芯适宜的温度区间这其实就是对PTC热敏电阻加热方案进行了优化耗电量相对来说有所降低而已除了这些我们熟知的加热方式当然还有一些科技含量更高的方法如听着就很科幻的脉冲加热和热泵加热前者是利用低温内阻变大的物理特性在电芯两端预装了一些特殊装置它可以让电流流经内阻较大的电芯电流高频次的通过内阻较大的电芯就会快速产生很多热量以此将电池组的温度提升至电芯适宜的工作温度热泵这个词汇相信大家近两年都听说过热泵空调现在也逐渐成为了纯电动车的标配电池包的热泵加热也是利用传统的气体转化为液体需要放热液体转化为气体需要吸热物理特性将外界的热量置换到电池包内为电芯提供适宜的工作温度除了这些主动耗电为电池组加热的方式其实驱动电机也是可以为电池组进行加热的我们都知道一辆纯电动车不仅有电池组还会搭载有数量不同的驱动电机在车辆行驶途中不仅电芯放电会产生热量驱动电机处于工作状态也会产生很多热量所以电池组、驱动电机都有自身配套使用的热管理系统针对温度较低的寒冷用车环境有一种将电池组、驱动电机的热管理系统合二为一的设计理念即电池组、驱动电机共用一套热管理系统车辆在行驶途中驱动电机产生的热量通过集成化热管理系统输入到电池包利用电机运转产生的废热维持电池包的温度这样就可以减少耗电加热为电池包保温所使用的电量电池管理系统不仅只是在纯电动车处于正常运行状态时起作用当车辆发生了意外碰撞事故时其也会积极参与并最大程度保障乘员的生命安全如果车辆发生了碰撞事故等危险情况因为电池组内部都是比家用220V电压要高的高压电源如果在碰撞事故中电源线破裂乘员触碰到高压电可能会有生命危险此时电池管理系统便会及时出手按照国标要求及时下电并降低部分电路中的电压以此来保障乘员的生命安全写在最后：纯电动车的电池管理系统其实就是当电芯一切正常的时候按照整车控制器的指令去办事当检测电芯不正常的时候就及时给出对应的方案让电芯恢复至能够正常工作的状态其实就像我们人一样没生病的时候就该吃吃该喝喝生病的时候就去医院看个病打一针再开点药吃等病好了就继续该干嘛就干嘛虽然嘴上说着很简单但是要将电池管理系统做好其中是难度也是非常之大所以对于一家车企来说电池管理系统可以称得上为一项重要的商业秘密

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