(3)电池管理系统工作原理
BMS动态监测动力电池组的工作状态,实时采集每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,估算出各电池的荷电状态SOC、安全状态SOH(State Of Health)和电化学状态SOE(state Of Electrochemistry)。然后通过控制其他器件,防止电池产生过充电或过放电现象,同时能够及时给出电池状况,找出故障电池所在箱号内位号,挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性。此外,BMS还需要设定面向用户端的显示,将估算的剩余电量换算成可行驶里程,同时还需要有自动报警和故障诊断功能,方便驾驶人操作和处理。BMS的主要工作原理可简单归纳如下:数据采集电路首先采集电池状态信息数据,再由电子控制单元ECU进行数据处理和分析,然后根据分析结果对系统内的相关功能模块和执行部件发出控制指令,并向外界传递信息,如表1所示。
(4)比亚迪电动汽车电池管理系统
如图5所示,比亚迪电动汽车电池管理系统置于发动机室上部,同时还有动力配电箱与其配合,通过配电箱对电池包体中巨大的能量进行控制,它相当于一个大型的电闸,通过继电器的吸合来控制电流通断,将电流进行分流。关键零部件为继电器,为了控制如此大的电流通过整车,需要几个继电器的并联工作。
3.比亚迪纯电动汽车工作原理
比亚迪纯电动汽车结构组成与工作原理如图6所示。电源接通,汽车前进时,主控ECU接收挡位控制器、加速踏板和角度传感器等各方面信息,传递给电机控制器,以控制流向前驱电机的电流,此时电池组电流通过应急开关、配电箱/继电器之后,一路经过电机控制器向前驱动电机供给需要的电流,从而使驱动电机运转,通过变速器/差速器和传动轴,带动左右前轮转动,使汽车行进;另一路经过DC-DC转换器,将电池组330V高压直流电转换为低压42V,提供给电动转向系统EPS使用。同时电池组受BMS控制,将电池组的瞬时电压、电流、温度、存电情况等信息传递给BMS,以防止电池组过放电或温度过高损坏电池组。如果发生漏电情况,漏电保护器起作用。一旦发生紧急短路等情况,保护装置熔丝即熔断保护。
4.电动车的控制模块
(1)电机控制器:负责控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转,关键零部件为IGBT,IGBT实际为大电容,目的是为了控制电流的工作,保证能够按照我们的意愿输出合适的电流参数,如图7所示。
(2)DC-DC:负责将330V高压直流转低压提供给车载低压用电设备,如蓄电池、EPS等,如图8所示。