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    浅谈动力锂离子电池为什么要BMS管理系统?

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  • 目前大力发展的新能源汽车重要分为三类:混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)、燃料动力电池汽车(FuelCellElectricVehicle,FCEV)和纯电动汽车(ElectricVehicle,EV)。这三种类型的电动汽车以其自身不同的构造和工作原理,形成各自不同的特点,同时也处于不同的发展阶段。纯电动汽车以车载动力蓄电池包(如锂离子电池、铅酸蓄电池、镍氢电池和镍镉电池等)作为其唯一的能量来源,并搭载大功率电机以驱动汽车行驶,因此,与传统内燃机汽车最大不同之处也就是纯电动汽车独有的电力驱动及控制系统。纯电动汽车和混合动力电动汽车相比,噪音低、无污染、零排放,底盘结构更简单;和燃料动力电池汽车相比,各方面技术相对更成熟,具有更高的可靠性和安全性。因此,纯电动汽车目前已经受到世界各国政府和车企的高度重视,不少公司已经实现了批量加工并在某些地区开始示范运营。

    在纯电动汽车中,动力锂电池包作为核心部件之一,在整车制造成本中占有极高的比重,其性能的优劣也笔直影响着整车的驾驶性能与安全。早期的纯电动汽车所使用的动力锂电池大多为铅酸电池,这种电池由于能量密度小,续航里程短,使用寿命也比较短,所以逐渐被优点突出的锂离子电池等产品取代。锂离子电池凭借其充放电效率高、能量密度大和续航能力强等优势,已受到了国内外众多电动汽车厂商的关注及使用。

    尽管锂离子电池比其他种类的电池有更多的优势,但同样会受到电芯材料和目前制作工艺等因素的限制,导致单节锂离子电池之间往往存在者内阻、容量、电压等差异,所以在实际使用中,电池包内部各单体电池容易出现散热不均或过度充放电等现象。时间一长,这些处于不良工作状态下的电池就很可能提前损坏,电池包的整体寿命也就大大缩短。不仅如此,电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险,造成电池包损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。因此,非得为电动汽车上的动力锂电池包配备一套具有针对性的电池管理系统(batteryManagementSystem,bMS),从而对电池包进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报,进而提高整个动力锂电池包的工作效率和使用寿命。

    电池管理系统作为纯电动汽车动力锂电池包的监控管理中心,非得对电池包的温度、电压和充放电电流等相关参数进行实时动态的监测,必要时能主动采取紧急措施保护各单体电池,戒备电池包出现过充、过放、温度过高以及短路等危险。此外,该系统还非得在电池包的整个使用周期内对电池的SOC进行准确估算,并以适宜的方式将剩余电量、续驶里程和故障异常等关键信息及时反馈给驾驶员,同时以一种适宜的方式完成系统与整车ECU或上位机之间的数据交换功能。

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