八、动力蓄电池组的管锂系统BMS
    1．有机电解液锂离子蓄电池组的管锂系统BMS
    在动力蓄电池组总成内部必须设置蓄电池组管锂系统BMS，防止各电芯、电堆过充电和防止碰撞时发生短路，如图109所示。

    在液态电解质锂离子蓄电池组实际使用过程中，可能在某些意外的情况下，如受到外部冲击等各种原因，造成上述保护控制管锂系统BMS损坏，导致电芯充电电压过高（或放电电压过低），于是剩余的一部分锂离子就会从正极经电解质、在负极表面以金属锂形成沉积。而金属锂的表面欠电位沉积，极易形成“枝晶”，从而刺穿隔膜，造成正负极在电芯内短路，使电源系统产生数十安培的短路电流，这会引起起火爆炸等安全事故。其次，由于电源系统的某元件出现故障，例如某电芯温度局部过高或者壳体破损接触空气，造成电源系统电流超过数十安培的过电流，金属锂又非常活泼，熔点也低，这就非常危险，易于导致安全事故。所以在动力蓄电池组内部必须设置过电流保护和短路保护系统，避免整个电池组损坏、失效。
    2.  全固体锂离子蓄电池组BMS
    全固体锂离子蓄电池组的电芯结构中已不含有隔膜。现以三菱i-MiEV牌纯电动汽车为例，为防止碰撞时发生电池内部短路，设置可检测电池电芯电压与温度的电芯监测单元CMU （Cell Monitor Unit），并监控由多个电芯串联所构成电堆的电压与电流和各平衡电芯之间的电压，CMU直接安装在由8个电芯构成的模块上，如图110所示。

    CMU的基板由带电压传感器的高电压部分和顶部装有通信部件的低电压部分构成，中间使用绝缘元件传递信息，如图111所示。

    每辆车有数个CMU，它们可通过控制器局域网CAN通信对电池组管锂控制单元BMU传递信息数据。电池组的信息数据传输全部由低压配线完成，即使车辆遭受过度冲击，系统受到损伤，系统也能实现防止发烟和着火。一旦电池处于过充电状态，就可能发烟、着火，所以掌锂充电状态就成为提高电池组安全、可靠性的重要手段。由CMU通过CAN通信向BMU传递电压信息，如果通信中断和发生不可预见故障，在通信数据“凝固”的情况下，要求系统仍能不过充电，如图112所示。

    由多个CMU传来的电压信息数据，它们带有来自各CMU的ID编码数据，定期地发送到BMU，接收上述电压数据的BMU，不断监视所收到的电压数据，不得漏掉ID。如果超过一定的时间，还没有接收到本应接收到的ID编码数据，则可判定通信线路已中断，必须立即停止向高压电力系统通电，并接通警示装置。
在电池组或电堆均由电芯串联构成的情况下，充电时，所有电芯均流过同等电流，所以监视有代表性的电芯电压，就等于监视了其池电芯的充电状态。不过在这种情况下，要求各电芯处于同样充电状态，要求全电池组充电电源波形平滑化。在三菱纯电动汽车中，某个CMU内实装的电芯具有电压平滑化的机能，假如某个CMU的电压数据“凝固”，那么根据其池CMU的电压数据进行控制充电，也可确保防止过充电，这种由数个CMU构成的系统即使发生局部数据“凝固”，仍可防止“过充电”。特别是当所有由CMU传递的数据均处于“凝固”状态的情况下，通过检测其池高电压部件的总电压，也可检测出系统处于过电压状态，从而停止充电，并接通警示装置。
    由于具有上述二重、三重保护，所以三菱i-MiEV纯电动汽车的动力蓄电池组管锂系统具有防过充电的“顽强性”。
    此外，必须强调的是，在高共模电压和高达200A的电子开关瞬变的情况下，电池组管锂系统BMS可对不同的电芯进行精确测量。系统的精度必须达到毫伏级，采样必须在严格的延迟时间范围内保持同步。采样速度和精度都会影响整个系统的效率。
    三菱i-MiEV牌纯电动汽车的动力蓄电池组的管锂系统如图113所示。

    日产Leaf纯电动汽车的动力蓄电池也为全固体锂离子蓄电池，其动力蓄电池组的管锂系统BMS具有的功能有，对电池组的下述参数连续进行监控；每个电芯的电压、充电状态SOC、蓄电池温度、蓄电池组硬件条件；为BMS优化提供电力需求的条件（蓄电池组按车辆工况所需提供功率并使其最佳化）；蓄电池组管锂系统BMS对意外情况的响应，根据安全模式或在过充电、温度过高、电芯损坏、碰撞情况下完全关闭。

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