动力电池管理系统通过检测电池组中各电芯的状态来确定整个动力电池系统的状态并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施,实现对动力电池系统及各电芯的充放管理,以保证动力电池系统安全稳定地运行。 动力电池管理系统的核心动力电池控制器一般安装于动力电池总成内部。动力电池控制器是电池管理系统核心部件,监测并上报电芯电压、电流、温度及整车高压绝缘等信息至整车控制单元(VCU),VCU根据以上信息控制动力电池总成充放电。典型的动力电池管理系统架构如图2-3-1所示。
电池控制器主要包含以下控制功能:
①控动力电池总成状态,并传输给VCU.避免过电压、过放电、过电流及温升过快等故障。
②在充放电过程中,出现例如过电压、过放电、过电流等异常时,及时发现故障并要求VCU断开主回路接触器。
③均衡功能使电池电压一致性始终处于最佳状态,避免压差过大对充放电容量的影响。
④检测维修开关互锁回路状态,判断连接是否正常,并传输给VCU,当高压互锁回路不通时,车辆无法正常上电。
⑤检测动力电池总成绝缘状态,并传输给VCU,当绝缘状态不能满足要求时,车辆无法上电。
动力电池管理系统最重要的两项功能为动力电池保护和电量均衡。
⒈动力电池保护功能。
动力电池需要在合理的充放电电压区间使用,一且超出该区间,无论是过低或者过高，都会损坏动力电池。为了避免这些损害,动力电池控制器检测每个电芯的电压信息,并传送给VCU,VCU保证电芯工作在合理的电压范围内。动力电池保护功能控制策略见表2-3-1。
2电量均衡功能。
动力电池容量均衡的实现是通过电池控制器将电芯容量调节到一个目标值,电池控制器检测电芯电压信息,并根据信息打开均衡开关,形成一个放电回路,减小高电压电芯充电电流,直到将其电压降低到与其他电芯相同水平。电量均衡功能示意图如图2-3-2所示。
