项目二 动力电池能量管理系统 任务2 动力电池管理系统检测.pptxVIP

任务2动力电池管理系统检测;一辆北汽新能源EV160纯电动汽车出现无法行驶的故障，你的主管初步判断是电池管理系统方面的问题，要求你利用诊断仪器进行进一步诊断，你能完成这个任务吗？;1.能够描述动力电池管理系统的采集内容；

2.能够描述动力电池管理系统的基本参数采集方法；

3.能够描述动力电池的均衡管理；

4.能够描述动力电池的热管理；

5.能够描述动力电池的电安全管理。;;1.动力电池管理系统的采集内容;（1）数据采集

电池管理系统的所有算法都是以采集的动力电池数据作为输入，采样速率、精度和前置滤波特性是影响电池系统性能的重要指标。电动汽车电池管理系统的采样速率一般要求大于200Hz（50ms）。

（2）电池状态计算

电池状态计算包括电池组荷电状态（StateofCharge，SOC）和电池组健康状态（StateofHealth，SOH）两方面。SOC用来提示动力电池组剩余电量，是计算和估计电动汽车续驶里程的基础。SOH用来提示电池技术状态，预计可用寿命等健康状态的参数。

（3）能量管理

主要包括以电流、电压、温度、SOC和SOH为输入进行充电过程控制，以SOC、SOH和温度等参数为条件进行放电功率控制两个部分。;（4）安全管理

监视电池电压、电流、温度是否超过正常范围，防止电池组过充、过放。现在，在对电池组进行整组监控的同时，多数电池管理系统已经发展到对极端单体电池进行过充电、过放电、过热等安全状态管理。

（5）热管理

在电池工作温度超高时进行冷却，低于适宜工作温度下限时进行电池加热，使电池处于适宜的工作温度范围内，并在电池工作过程中总保持电池单体间温度均衡。对于大功率放电和高温条件下使用的电池，电池的热管理尤为必要。

（6）均衡控制

由于电池的一致性差异导致电池组的工作状态是由最差电池单体决定的。在电池组各个电池之间设置均衡电路，实施均衡控制足为了使各单体电池充放电的工作情况尽量一致，提高整体电池组的工作性能。;（7）通信功能

通过电池管理系统实现电池参数和信息与车载设备或非车载设备的通信，为充放电控制、整车控制提供数据依据是电池管理系统的重要功能之一，根据应用需要，数???交换可采用不同的通信接口，如模拟信号、PWM信号、CAN总线或I2C串行接口。

（8）人机接口

根据设计的需要设置显示信息以及控制按键、旋钮等。电池管理系统的主要工作原理可简单归纳为，数据采集电路采集电池状态信息数据后，由电子控制单元（ECU）进行数据处理和分析，然后电池管理系统根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令，并向外界传递参数信息。;2.动力电池管理系统的主要数据采集参数

如图所示，系统包括电池、温度传感器、电流传感器、电池平衡器单元、电池监控单元和电池管理单元。;（1）单体电压采集方法

1）继电器阵列法

图为基于继电器阵列法的电池电压采集电路原理框图，其由端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光耦、多路模拟开关等组成。;2）恒流源法

图即为其中一种，它是由运算放大器和绝缘栅型场效应晶体管组合构成的减法运算恒流源电路。;3）隔离运放采集法

隔离运算放大器是一种能够对模拟信号进行电气隔离的电子元件，广泛用作工业过程控制中的隔离器和各种电源设备中的隔离介质。一般由输入和输出两部分组成，二者单独供电，并以隔离层划分，信号经输入部分调制处理后经过隔离层，再由输出部分解调复现。隔离运算放大器非常适合应用于电池单体电压采集电路中，它能将输入的电池端电压信号与电路隔离，从而避免了外界干扰而使系统采集精度提高，可靠性增强。;4）压／频转换电路采集法

当利用压频（V/f）转换电路实现电池单体电压采集功能时，压／频变换器的应用是关键，它是把电压信号转换为频率信号的元件，具有良好的精度、线性度和积分输入等特点。

该采集方法中，电压信号直接被转换为频率信号，随即就可以进入单片机的计数器端口进行处理，而不需A/D转换。;（2）电池温度采集方法

电池的工作温度不仅影响电池的性能，而且直接关系到电动汽车使用的安全问题，因此，准确采集温度参数显得尤为重要。

1）热敏电阻采集法

2）热电偶采集法

3）集成温度传感器采集法;（3）电池工作电流采集方法

常用的电流检测方式有分流器、互感器、霍尔元件电流传感器和光纤传感器等4种，各种方法的特点见表;3.动力电池的均衡管理

为了平衡电池组中单体电池的容量和能量差异，提高电池组的能量利用率、在电池组的充放电过程中需要使用均衡电路。

根据均衡过程中对所传递的能量的处理方式不同，均衡电路可以分为能量耗散型均衡和非能量耗散型（即无损均衡），国外有些文献又分别称之为被动均衡（PassiveBalancing）和主动均衡（ActiveBalancing）。;（1）能量耗散型均衡管理

能量耗散型是通过单体电池的