理论教育 电池管理系统的功能及安全措施,保证电动汽车驾驶人安全

电池管理系统的功能及安全措施,保证电动汽车驾驶人安全

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:电池包1内的电池管理系统监测与分析电池系统的运行过程,一旦出现过压、欠压、过温及过流等现象时,会将电池系统的故障等级发送到整车网络,并根据不同的故障等级实施不同的措施,保证驾驶人安全。此外,BMS还具有高压电安全管理功能,包括碰撞断电、充电控制、高压互锁、热管理、高压采样、高压绝缘监测、高压继电器驱动、高压继电器诊断、高压预充控制、管理电池状态及应用策略等。

电池管理系统的功能及安全措施,保证电动汽车驾驶人安全

1.电池系统架构

电池系统基本结构如图8-64所示,动力电池系统包含地板下的电池包(图8-65)、行李舱的电池包(图8-66)以及两电池包之间连接的高低压线束(图8-67)等,为整车提供电能。

电池包1内的电池管理系统(BMS)监测与分析电池系统的运行过程,一旦出现过压、欠压、过温及过流等现象时,会将电池系统的故障等级发送到整车网络,并根据不同的故障等级实施不同的措施,保证驾驶人安全。此外,BMS还具有高压电安全管理功能,包括碰撞断电、充电控制、高压互锁、热管理、高压采样、高压绝缘监测、高压继电器驱动、高压继电器诊断、高压预充控制、管理电池状态及应用策略等。

2.电机系统

电机系统包括永磁同步电机电机控制器,电机(图8-68)用于驱动车辆行驶,其特点是易于安装和维护方便,此外还具有体积小、重量轻、运行可靠、高效率和控制精度高、低振动噪声、高转矩平稳性及良好的调速性能等特点,给客户带来舒适、安全平稳的驾驶感。

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图8-64 基本结构

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图8-65 电池包1

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图8-66 电池包2

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图8-67 高低压线束(www.daowen.com)

电机控制单元(MCU,图8-69)通过外部开关量和模拟量输入来获取当前转矩指令、运行模式和旋转方向,并根据反馈得到的电流和电机位置信号,将高压直流电源变换为所需要的电压幅值和频率可调的三相交流电,驱动无刷直流电机运转;同时,通过检测当前的转子位置信号和对电机的相电流进行实时采样。

3.DC/DC变换器及充电机

DC/DC变换器与充电机(图8-70)集成为一体机,变换器将高压直流电变换成低压直流电供整车的低压负载使用,且可以对低压铅酸电池进行充电;电机将220V交流电转换为电动车充电电池使用的高压直流电。充电机具有充电稳定,转换效率高等特点,并具有输出短路、输出反接、输出过欠压、输入过欠压、过温等保护功能。

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图8-68 驱动电机

1—水接头ϕ20(进) 2—吊耳 3—警示标签 4—插座1-776276-1 5—三相线

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图8-69 电机控制器

1—低压控制线束连接 2—高压线束连接 3—管夹及水管 4—接地线连接 5—MCU

4.整车控制系统

整车控制系统(VCU,图8-71)的作用是读取各传感器的输入信号,并按设定的程序进行计算处理,产生相应的控制信号输出到各系统的执行元件。同时ECU的故障诊断系统对各部件或功能进行监控,一旦探测到故障并确认后,则存储故障码,调用“跛行回家”模式。当探测到故障消失时,车辆恢复正常使用。

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