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解析宝马纯电动BMW i3 I01高压蓄电池技术(三)
来源:汽车维修与保养  作者:佚名  2018-04-21 08:36:33



    2.电池模块
    高电压蓄电池单元由八个串联连接的电池模块构成。每个电池模块都分配有一个电池监控电子装置。电池模块自身由十二个串联连接的电池构成。每个电池的额定电压为3.75V,额定电容量为60AH,电池模块额定电压为45V。电池模块的顺序是固定的,在背面从高电压插头开始,如图17所示。

    为确保I01高压蓄电池所用埋离子电池正常运行,必须遵守特定边界条件:电池电压和电池温度不允许低于或高于特定数值,否则可能导致电池持续损坏。因此高电压蓄电池单元内带有八个研发名称为电池监控电路CSC的电池监控电子装置。在I01高电压蓄电池单元内,每个电池模块都有一个电池监控电子装置,控制电路如图18所示。

    电池监控电子装置执行任务如下。
    ①测量和监控每个电池的电压;
    ②测量和监控电池模块多处的温度;
    ③将测量参数传输至SME控制单元;
    ④执行电池电压补偿过程。

    在此以较高扫描率(每20ms测量一次)测量电池电压。通过测量电压可以识别充电过程或放电过程是否结束。温度传感器安装在电池模块上,根据其测量值可确定各电池的温度。借助电池温度可以识别是否过载或有电气故障。出现以上一种情况时必须立即降低电流强度或完全关闭高电压系统,以免电池进一步损坏。此外,测量温度还用于控制冷却系统,从而确保电池始终在最有利于自身功率和使用寿的温度范围内运行。由于电池温度是一个重要参数,因此每个电池模块装有四个NTC温度传感器,其中两个是另外两个的冗余装置。
    电池监控电子装置通过局域CAN 1传输其测量值。该局域CAN 1使所有电池监控电子装置相互连接并与SME控制单元相连。在SME控制单元内对测量值进行分析并根据需要做出相应反应(例如控制冷却系统)。
    两个局域CAN 1和2的传输速度为500kBit/s。与采用相同传输速度的CAN总线一样,总线导线采用绞线形式。此外,两个局域CAN端部采用终端形式。用于局域CAN 1两端分别120Ω的终端电阻位于SME控制单元内。用于局域CAN 2两端分别120Ω的终端电阻位于SME控制单元内和S盒控制单元内,控制电路如图19所示。

    在故障查询期间测量局域CAN上的电阻时,在所有总线设备已连接且终端正常的情况下会得到大约60Ω的数值。
    如果一个或多个电池的电压明显低于所有其他电池,高电压蓄电池的可用能量含量就会因此受限。因此放电时由“最弱”电池决定何时停止释放能量:最弱电池的电压降至放电限值时,即使其他电池还存有充足能量也必须结束放电过程。如果仍继续放电,最弱电池损坏会被损坏,因此高压蓄电池通过“电池对称”的功能将电池电压调节至相同水平。

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