國(guó)家新能源汽車技術(shù)路線：三縱三橫
人們關(guān)注的問(wèn)題
1.新能源汽車的安全性
2.續(xù)航里程
3.充電時(shí)間
4.成本、價(jià)格
1.電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求
動(dòng)力電池的應(yīng)用要求
常用動(dòng)力電池參數(shù)對(duì)比
化學(xué)電池、物理電池、生物電池
鎳氫電池、鋰離子電池、燃料電池、鋅空氣電池、超級(jí)電容、超高速飛輪
常用鋰離子動(dòng)力電池對(duì)比
動(dòng)力電池成組（PACK）
電芯→ 模組→ 電池組→電池包
動(dòng)力電池成組（PACK）EV200
動(dòng)力電池成組（PACK）e5
動(dòng)力電池成組（PACK）
算一算，測(cè)一測(cè)
1.單體電池容量為： AH
2.單體電池電壓為： V
3.總電量為： Kwh
4.比能量為： Kwh/kg
5.百公里能耗： Kwh 以1.2元/度折算，百公里使用成本： 元
1.你所測(cè)得三個(gè)單體電池平均電壓為： V
2.初步判定該鋰離子電池正極材料為： 。
3.臺(tái)架單體電池間的連接關(guān)系為： 。
總電量=總安時(shí)數(shù)*電壓
總?cè)萘?單體電池容量*并聯(lián)數(shù)
總電壓=單體電池電壓*串聯(lián)數(shù)
2.電池管理系統(tǒng)（BMS）
動(dòng)力電池包組成
電池模組、維修開(kāi)關(guān)、BMS主控模塊、BMS從控模塊、信號(hào)采集線束、接觸器、預(yù)充電阻、溫度傳感器、電流傳感器
電池管理系統(tǒng)功能
提高動(dòng)力電池使用效率，增加續(xù)航里程，延長(zhǎng)使用壽命，降低運(yùn)行成本、提高電池組及動(dòng)力系統(tǒng)可靠性，從而有效提升電動(dòng)汽車整車品質(zhì)。
BMS功能
電池?cái)?shù)據(jù)采集
電池狀態(tài)估算
安全保護(hù)
能量管理（充放電控制、均衡）
電池?zé)峁芾砉δ?/span>
信息管理
繼電器控制
北汽EV200 BMS系統(tǒng)架構(gòu)
1.數(shù)據(jù)采集功能
1）檢測(cè)單體電池電壓（e513個(gè)分控模塊）
· 每個(gè)單體電池運(yùn)行狀態(tài)、根據(jù)電壓差判斷差異性、累積獲取總電壓（e5192個(gè)，EV200 91個(gè)）
2）電池包總電壓（主控模塊）
· SOC計(jì)算參考、監(jiān)測(cè)接觸器狀態(tài)
3）溫度測(cè)量（分控模塊）
· 環(huán)境溫度、電池箱溫度（正面居中），e5共48個(gè)
4）電流監(jiān)測(cè)（主控模塊）
· 1個(gè)（動(dòng)力電池正、動(dòng)力電池負(fù)）：霍爾傳感器
· 絕緣監(jiān)測(cè)電阻、漏電傳感器500Ω/V、100Ω/V
· 動(dòng)力電池正與車身
· 動(dòng)力電池負(fù)與車身
5）絕緣檢測(cè)（主控模塊）
6）高壓互鎖（主控模塊）
· 在高壓電纜連接插頭處設(shè)計(jì)互鎖開(kāi)關(guān)
· 保證在高壓上電前系統(tǒng)的完整性、運(yùn)行過(guò)程中斷開(kāi)啟動(dòng)安全保護(hù)
· 防止帶電插拔對(duì)高壓部件的拉弧損壞
2.電池狀態(tài)估算(主控模塊)
1.SOC（State of Charge）
剩余電量/額定容量的百分比
儀表顯示SOC和續(xù)航里程（基于溫度、電壓、電流計(jì)算）
安培時(shí)間積分法、開(kāi)路電壓法、負(fù)載電壓法、卡爾曼濾波法、模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.SOH（State of Health）
EV:深充深放，測(cè)量容量/額定容量的百分比；電池循環(huán)次數(shù)n=f(T,I,SOC)
HEV:電池內(nèi)阻l卡爾曼濾波法、模糊推理、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
3.安全保護(hù)
1.過(guò)流保護(hù)（主控模塊）
充放電過(guò)程，工作電流超過(guò)安全值啟動(dòng)保護(hù)措施（充電0.5C？e5快充125A，慢充40A，直流快充15min80%，慢充1~2h；北汽EV200 30min 50%，慢充6~12min）
1C持續(xù)放電，OK
3C放電1min,啟動(dòng)保護(hù)；（寶馬i34.3C）
2.過(guò)壓和欠壓保護(hù)（影響電池壽命）
如磷酸鐵鋰設(shè)定充電（3.65V）、放電（2.7V）截止保護(hù)電壓，分級(jí)報(bào)警，甚至切斷電流回路。
壓差報(bào)警(30mV)
3.過(guò)溫保護(hù)（電池壽命、燃燒、爆炸）
溫度超過(guò)一定值，儀表報(bào)警甚至啟動(dòng)保護(hù)措施。
如眾泰E200，65℃/50℃兩個(gè)報(bào)警閾值。溫差報(bào)警
4.漏電保護(hù)（主控模塊）
5.碰撞高壓防護(hù)
6.高壓互鎖
l故障報(bào)警
·無(wú)論何種狀態(tài)，儀表報(bào)警，聲光報(bào)警
高壓切斷
·靜止?fàn)顟B(tài)，切斷高壓輸出
降功率運(yùn)行
·高速行車過(guò)程，降功率運(yùn)行，保證駕駛員將車停在安全位置
4.能量管理
1.充電管理（主控模塊）
根據(jù)電池充電特性控制充電電壓、充電電流。
2.放電管理（主控模塊）
根據(jù)動(dòng)力電池SOC和單體電壓、溫度等因素限制輸出扭矩，輸出功率，甚至切斷功率輸出。
動(dòng)力電池的SOC 低于 30%，會(huì)限扭矩（輸出扭矩≤ 100N.m)；
單體電壓3.3V 時(shí)，輸出功率為控制功率的80%；
單體電壓3.2V 時(shí)，輸出功率為控制功率的 50%；
單體電壓為3.1V 時(shí)，在整車速度低于 1000RPM時(shí)斷開(kāi)繼電器 ;
單體電壓為3V 時(shí)，斷開(kāi)繼電器。
3.均衡管理（分控模塊）
電池由于生產(chǎn)、工作環(huán)境帶來(lái)不一致性。
“木桶效應(yīng)”，整個(gè)電池容量不能有效發(fā)揮
“耗散性”均衡、“非耗散性均衡”
“被動(dòng)均衡”、“主動(dòng)均衡”
5.熱管理（25~40℃）
1）冷卻
風(fēng)冷、水冷、制冷劑冷卻
2）加熱
PTC、冷卻液
比亞迪e5無(wú)熱管理（20~80℃）
6.信息管理
1）儀表信息顯示
電機(jī)功率、車速、SOC、故障信息及報(bào)警指示燈
充電狀態(tài)、充電剩余時(shí)間等
2）信息交互（數(shù)據(jù)通訊）
（1）電池系統(tǒng)內(nèi)部通訊
主控模塊與分控模塊間CAN通訊（電壓、溫度、SOC）
（2）主控模塊與外部控制器之間通訊
主控模塊與整車控制器、充電設(shè)備、電機(jī)控制器、組合儀表間CAN通訊
3）歷史信息存儲(chǔ)與分析
精確評(píng)估剩余電量，便于動(dòng)力電池組檢修和保養(yǎng)
找一找，畫(huà)一畫(huà)
1.分別找出分控模塊和主控模塊位置
2.找出溫度傳感器
3.找出霍爾式電流傳感器
4.找出絕緣監(jiān)測(cè)點(diǎn)
1.找出單體電池電壓采集線束，有幾根？
2.畫(huà)出單體電池與分控模塊連接圖
3.若2號(hào)單體電池電壓采集線斷路，對(duì)各單體電池電壓采集結(jié)果會(huì)有何影響？
1.拆卸高壓維修開(kāi)關(guān)
2.找出高壓互鎖開(kāi)關(guān)
3.通過(guò)電壓測(cè)量判斷高壓維修開(kāi)關(guān)在電池組中的位置
1.記錄各單體電池電壓、總電壓
2.記錄電池溫度值；模擬溫度變化，并記錄報(bào)警時(shí)對(duì)應(yīng)的數(shù)值。
3.記錄絕緣電阻值
4.記錄SOC值
5.記錄充放電電流；模擬充電電流過(guò)大、放電電流過(guò)大
7.繼電器控制
1）上電控制
（1）喚醒與自檢
①15電喚醒
點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON，整車控制器(VCU)、全車高壓部分的控制器如動(dòng)力電池包、電機(jī)控制器、空調(diào)控制器等被喚醒
②初始化、自檢
控制器初始化，自檢（包括高壓互鎖）通過(guò)，無(wú)嚴(yán)重故障，上報(bào)VCU
③BMS與VCU通訊
動(dòng)力電池絕緣情況、各模組電壓、溫度、各繼電器狀態(tài)正常，上報(bào)VCU
V1= ?
V2= ?
V3= ?
（2）負(fù)極繼電器（接觸器）接通
VCU控制或BMS控制
（3）預(yù)充繼電器（接觸器）接通（BMS主控模塊控制）
3s內(nèi)：
V1= 332伏特
V2=V3=0.95*332=315伏特
（4）主繼電器接通，預(yù)充繼電器斷開(kāi)（BMS主控模塊控制）
Ready燈點(diǎn)亮，上電成功
找一找，畫(huà)一畫(huà)
1.分別找出負(fù)極接觸器、預(yù)充接觸器、正極接觸器（根據(jù)電路走向、接通時(shí)序判斷）
2.測(cè)量預(yù)充電阻值
3.對(duì)照臺(tái)架，畫(huà)出動(dòng)力電池包與高壓配電盒內(nèi)各元器件的連接關(guān)系圖
2）充電控制
（1）快充
1.BMS確認(rèn)充電槍連接正常（Ucc1電壓有效），充電樁提供12V直流電（A ，A-）
BMS和VCU得電被喚醒。
2.BMS確定Ucc2信號(hào)有效，向VCU發(fā)出“充電請(qǐng)求”，確定后（點(diǎn)火開(kāi)關(guān)OFF）VCU發(fā)出“充電允許信號(hào)”，BMS閉合充電接觸器和主負(fù)接觸器。充電樁經(jīng)過(guò)三個(gè)繼電器向動(dòng)力電池充電。
3.VCU從CAN 線上接收到 CC2 連接信號(hào)后閉合充電輔助電源繼電器，提供充電過(guò)程中低壓電路的電能，并在蓄電池電量低時(shí)，給蓄電池充電。
4.BMS與直流充電樁通訊，控制充電電流和充電電壓。
5.BMS與VCU(組合儀表)通訊，儀表顯示充電信息。
（1）快充
（2）慢充
1.BMS確認(rèn)充電槍連接正常（CC與地電阻正常，充電樁端0歐姆，車輛端680歐/220歐），喚醒BMS，BMS 閉合充電接觸器和主負(fù)接觸器。
2.CP 電壓有效，交流充電槍中供電控制裝置閉合內(nèi)部接觸器，輸出 220VAC 電壓給車載充電機(jī)。
3.車載充電機(jī)得電工作，自檢正常后輸出（通過(guò)DC/DC）輔助供電12V DC。
4.整車控制器得電激活，整車控制器從CAN 線上接收到 CC 連接信號(hào)后閉合充電輔助電源繼電器，提供充電過(guò)程中低壓電路的電能，并在蓄電池電量低時(shí)，給蓄電池充電。
5.BMS與車載充電機(jī)通訊，控制充電電流和充電電壓。
6.BMS與VCU(組合儀表)通訊，儀表顯示充電信息。
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