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)是一個非常重要的部分。

它主要用來對蓄電池組進行安全監(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)計算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機接口等。

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)致電池電量估計和預(yù)測方法復(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能元件和均衡旁路構(gòu)建能量傳遞通道。

動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)、保證溫度場均勻分布。電池內(nèi)傳熱方式有熱傳導(dǎo)、對流換熱、輻射換熱。電池組熱管理系統(tǒng)設(shè)計實現(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式和主動式。

動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)的功能包括煙霧報警、絕緣檢測、自動滅火、過電壓和過電流控制、過放電控制、防止溫度過高、在發(fā)生碰撞時關(guān)閉電池等。絕緣檢測方法有漏電直測法、電流傳感法、絕緣電阻表測量法。

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、高效運行。