一、动力蓄电池管理系统简介
由于动力电池能量和端电压的限制,电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合,但是由于动力电池特性的非线性和时变性,以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境,在电动汽车使用过程中,要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内,电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理,对于镍氢电池和锉离子电池,有效的管理尤其需要,如果管理不善,不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命,还可能引起着火等严重安全事故,因此,动力电池管理系统成为电动汽车的必备装置。如图4-15所示,常见动力电池管理系统的功能主要包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通讯、安全管理、能量管理(包括动力电池电量均衡功能)和故障诊断,其中前6项为动力电池管理系统的基本功能。如图4-18所示,高压接触器包括B+接触器、B-接触器、预充接触器、直流转换器(用于向低压电池及车载低压设备供电)接触器及车载充电器接触器。动力电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障处理模式等5种工作模式下。①下电模式。②准备模式。③放电模式。④充电模式。⑤故障模式。①充电结束后实现单体电池间的自动均衡,工作原理如图4-19所示。②充电过程中实现单体电池间的自动均衡,主要有3种方案,如图4-20所示。③采用辅助管理装置,对单个电池的电流进行调整。如图4-21所示。①气体冷却法。图4-22所示为几种典型的气体冷却方式。②液体冷却法。图4-23所示为一种典型的液体冷却系统的构成。
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