【分析】電池管理系統(tǒng)設(shè)計關(guān)乎電動汽車安全大計

2017-10-20 11:41:13 第一電動網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

電動汽車動力系統(tǒng)的核心是動力電池組，通常一個電池系統(tǒng)中包含上百個，甚至上千個電芯，如何保持電芯工作在合適的區(qū)間內(nèi)，電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)揮著重要的作用。本篇研究周報的主要內(nèi)容是電池管理系統(tǒng)在電動汽車

電動汽車動力系統(tǒng)的核心是動力電池組，通常一個電池系統(tǒng)中包含上百個，甚至上千個電芯，如何保持電芯工作在合適的區(qū)間內(nèi)，電池管理系統(tǒng)（BMS）發(fā)揮著重要的作用。

本篇研究周報的主要內(nèi)容是電池管理系統(tǒng)在電動汽車動力電池系統(tǒng)中的重要性。通過幾個典型的案例，分析研究電池管理系統(tǒng)在設(shè)計不妥當?shù)臅r候會如何影響電池系統(tǒng)和整車的正常運行，供整車企業(yè)參考。

第一部分整車安全和電池系統(tǒng)

首先是安全層面，我們可以發(fā)現(xiàn)BMS設(shè)計不當，主要是電池參數(shù)監(jiān)測機制失靈對于電動汽車而言會帶來相當?shù)陌踩[患，與BMS和電池相關(guān)的整車危害包含：

1.意外釋放的熱能引起燃燒或火災：電池管理系統(tǒng)未能有效反映電池工作狀態(tài)，導致在車輛使用過程中，電池意外地釋放熱能引起燃燒和火災；

2.意外減速：車輛在行駛過程中，由于電池自身安全機制缺陷，無法提供足夠的能量，功率輸出特性降低，車輛意外減速；

3.暴露于高電壓系統(tǒng)：BMS系統(tǒng)設(shè)計不當不能保證電池在合適電壓范圍內(nèi)工作，而高壓電氣系統(tǒng)會對車內(nèi)乘員產(chǎn)生直接的電氣威脅；

4.意外接觸有毒/易燃化學品：BMS設(shè)計不當還可能帶來煙霧監(jiān)測功能失靈，如此，電池系統(tǒng)產(chǎn)生的有毒氣態(tài)或液態(tài)的物質(zhì)會泄露到乘客倉里，帶來接觸危害；

5.加速失效、整車動力喪失：與第2點類似，電池功率在某些場景下受限。

圖1電池系統(tǒng)安全在整車安全方面的定位

因此，我們需要考慮的是，在BMS系統(tǒng)失靈的時候，整個零件層面都會產(chǎn)生哪些一系列反應(yīng)。在以下的案例中，BMS承擔著更多的功能，所以也是以探討B(tài)MS的問題為主。

圖2電池系統(tǒng)分解

由于動力電池系統(tǒng)牽涉比較多的部件和供應(yīng)商，當?shù)湫偷氖栴}發(fā)生時，如下圖所示，要解決這些問題往往需要從Tier1展開，定位問題的嚴重性，然后再一級級往下進行分解。

圖3問題分析和分解的過程

第二部分案例分析

案例1：江蘇九龍汽車制造有限公司召回部分大馬牌純電動客車

2017年10月，江蘇九龍汽車制造有限公司向國家質(zhì)檢總局備案了召回計劃，召回2015年4月1日至2016年10月31日期間生產(chǎn)的部分2015款6米純電動客車，共計51輛。車輛部分批次BMS程序誤刷成測試版，測試版程序中低溫環(huán)境下SOC動態(tài)校準功能有瑕疵，造成車輛行駛時可能斷電，車輛失去動力，存在安全隱患。處理辦法為將對缺陷車輛的BMS（電池管理系統(tǒng)）刷新程序，以消除安全隱患。

SOC（stateofge，電量狀態(tài)）算法是BMS開發(fā)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,企業(yè)對SOC估算的高精度也往往是宣傳的亮點。