新能源汽車工程中的電池管理系統(tǒng)是怎樣的？

新能源汽車工程中的電池管理系統(tǒng)是一個(gè)非常重要的部分。

它主要用來對(duì)蓄電池組進(jìn)行安全監(jiān)控及有效管理，提高蓄電池使用效率。其功能包括數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機(jī)接口等。

在數(shù)據(jù)采集方面，單體電壓采集有繼電器陣列法、恒流源法、隔離運(yùn)放采集法、壓/頻轉(zhuǎn)換電路采集法、線性光耦合放大電路采集法等方法。電池溫度采集有熱敏電阻采集法、熱電偶采集法、集成溫度傳感器采集法。電池工作電流采集也有相應(yīng)的方式。

電池電量管理是核心內(nèi)容，由于動(dòng)力電池荷電狀態(tài) SOC 的非線性及多種影響因素，導(dǎo)致電池電量估計(jì)和預(yù)測(cè)方法復(fù)雜。影響 SOC 估算精度的因素有充放電電流、溫度、電池容量衰減、自放電、一致性等。常用的 SOC 估計(jì)算法有開路電壓法、容量積分法、電池內(nèi)阻法、模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等。

動(dòng)力電池的均衡管理目的是平衡電池組中單體電池的容量和能量差異，提高電池組的能量利用率。均衡系統(tǒng)分為能量耗散型和能量非耗散型，能量耗散型主要通過旁路電阻放電損耗能量，能量非耗散型則利用儲(chǔ)能元件和均衡旁路構(gòu)建能量傳遞通道。

動(dòng)力電池的熱管理至關(guān)重要，可靠、高效的熱管理系統(tǒng)能保證電池的使用壽命和性能，避免安全問題。熱管理系統(tǒng)的功能包括準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控電池溫度、有效散熱和通風(fēng)、低溫快速加熱、有害氣體通風(fēng)、保證溫度場(chǎng)均勻分布。電池內(nèi)傳熱方式有熱傳導(dǎo)、對(duì)流換熱、輻射換熱。電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)按照傳熱介質(zhì)分空冷、液冷和相變材料冷卻，按照是否有內(nèi)部加熱或制冷裝置可分為被動(dòng)式和主動(dòng)式。

動(dòng)力電池的電安全管理及數(shù)據(jù)通訊也不能忽視，電安全管理系統(tǒng)的功能包括煙霧報(bào)警、絕緣檢測(cè)、自動(dòng)滅火、過電壓和過電流控制、過放電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞時(shí)關(guān)閉電池等。絕緣檢測(cè)方法有漏電直測(cè)法、電流傳感法、絕緣電阻表測(cè)量法。

數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分，CAN 通信方式是現(xiàn)階段主流，RS232、RS485 總線等方式也有應(yīng)用。

總之，電池管理系統(tǒng)在新能源汽車中起著關(guān)鍵作用，各方面的功能相互配合，保障汽車的安全、高效運(yùn)行。