解析電動(dòng)汽車鋰電池BMS系統(tǒng)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-01 14:06
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分析了電動(dòng)汽車用鋰電池的BMS系統(tǒng)
全球變暖、環(huán)境污染和能源危機(jī)推動(dòng)了電動(dòng)汽車的出現(xiàn)。2015年，全球電動(dòng)汽車產(chǎn)量和出貨量分別超過(guò)50萬(wàn)輛，其中中國(guó)超過(guò)37萬(wàn)輛。電動(dòng)汽車需要有電動(dòng)儲(chǔ)能裝置，現(xiàn)在鋰離子電池是首選和主流的動(dòng)力電池。鋰離子電池在串聯(lián)使用中存在過(guò)充、過(guò)放電、過(guò)電流、溫度過(guò)高或過(guò)低的問(wèn)題，都會(huì)使鋰離子電池迅速損壞，所以需要對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行處理。
1. 鋰離子電池
鋰離子電池是指由正極、負(fù)極、間隙、電解液和外殼四種基本材料制成的電池。正極和負(fù)極數(shù)據(jù)需要與鋰離子進(jìn)行可逆嵌入和去嵌入，間隙需要用于鋰離子導(dǎo)電和電子絕緣，電解液需要用于鋰離子溶液。
一般來(lái)說(shuō)，過(guò)渡元素在正極數(shù)據(jù)中被氧化，而鋰金屬和碳負(fù)極在金屬鋰中被氧化。在充放電過(guò)程中，鋰離子在電池內(nèi)部正極和負(fù)極之間來(lái)回運(yùn)輸，電池在外部電路中移動(dòng)。有人把鋰離子處理過(guò)程比喻成搖椅，而鋰離子電池被稱為搖椅電池。
討論電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)
鋰離子電池的陽(yáng)極數(shù)據(jù)一般都是嵌鋰過(guò)渡金屬氧化物，如鎳、鈷、錳等嵌鋰氧化物。陰極數(shù)據(jù)的選擇應(yīng)盡可能接近潛在的鋰金屬嵌入化合物，如各種碳數(shù)據(jù)，SnO, SnO2，硅合金。
電解質(zhì)全程使用LiPF6溶液，溶質(zhì)為有機(jī)，常用的有聚碳酸酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)和低密度二乙烯酯(DEC);阻擋層主要由烯烴聚合物多孔復(fù)合膜構(gòu)成;外殼材料有鋼、鋁、塑料、鋁塑薄膜。鋰離子電池的典型結(jié)構(gòu)如下:
討論電動(dòng)車電池管理系統(tǒng)
鋰離子電池的典型參數(shù)有:容量、內(nèi)阻、電壓;鋰離子電池的特性參數(shù)包括循環(huán)壽命、放電通道、自放電速率、溫度性能、儲(chǔ)存性能等。鋰離子電池安全測(cè)試:過(guò)充、短路、針刺、跌落、浸泡、低壓、振蕩等。
精致的鋰離子電池,其充放電是一個(gè)多變量,非線性和無(wú)序的電化學(xué)過(guò)程,如果你不能滿足其充電和放電的要求條件,它是生命中簡(jiǎn)單顯示快速下降,性能下降,火災(zāi),爆炸和其他東西,因?yàn)殇囯x子電池對(duì)溫度很敏感,電壓、電流等。
2. 電池管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
早期的電池處理系統(tǒng)包括1991年在德國(guó)設(shè)計(jì)的BADICHEQ和BADICOaCH系統(tǒng);通用汽車EV1使用的電池處理系統(tǒng);以及由AC Propulsion公司開(kāi)發(fā)的高性能電池處理系統(tǒng)BatOPt。
首先是最早的國(guó)內(nèi)一些高校依靠自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合一些大型汽車和電池制造商做了一些研究工作,清華大學(xué)EV - 6568輕型電動(dòng)公共汽車的電池系統(tǒng),同濟(jì)大學(xué)和北京星恒合作開(kāi)發(fā)鋰離子電池系統(tǒng),春蘭研究所開(kāi)發(fā)的HEV - BMS系統(tǒng),北京理工學(xué)院和北方交通大學(xué),依托國(guó)家863計(jì)劃，電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目如語(yǔ)料庫(kù)，也正在開(kāi)發(fā)一種獨(dú)特的電池系統(tǒng)。隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)的興起，許多商業(yè)產(chǎn)品得到了廣泛的應(yīng)用。
3、電池管理系統(tǒng)討論內(nèi)容
首先，對(duì)蓄電池管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，一般以單片機(jī)為核心，對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分配系統(tǒng)。然后討論感應(yīng)，因?yàn)樾枰獪y(cè)試電池參數(shù)。一般測(cè)試電壓、電流、溫度。數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)控制要完成，一般采用CAN網(wǎng)絡(luò)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)顯示屏、繼電器、風(fēng)扇、泵、電機(jī)來(lái)完成。
