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電動(dòng)汽車(chē)BMS系統(tǒng)中傳感器技術(shù)應(yīng)用

2022-8-5　　閱讀(958)

作者：朱永康柏勁松

出處：《汽車(chē)電器》

車(chē)載蓄電池作為電動(dòng)汽車(chē)的核心，直接關(guān)系到車(chē)輛壽命、行駛里程、車(chē)輛經(jīng)濟(jì)性、安全性，這一切又取決于電池管理系統(tǒng)的性能。而電池管理系統(tǒng)監(jiān)控的準(zhǔn)確性、執(zhí)行動(dòng)作可靠性則依賴(lài)各類(lèi)傳感器，故對(duì)于傳感器技術(shù)的研究與分析尤為必要。

1. 電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，簡(jiǎn)稱(chēng)BMS）是監(jiān)控車(chē)用蓄電池的電壓、電流、負(fù)載、溫度等狀態(tài)，并能為其提供安全、通信、電芯均衡和管理控制，提供同應(yīng)用設(shè)備通信接口的系統(tǒng)，如圖1所示。BMS具備監(jiān)控蓄電池系統(tǒng)總電壓、電流數(shù)據(jù)，獲取單體電池、電芯組、電池模塊電壓，掌握電池包內(nèi)溫及其形態(tài)等數(shù)據(jù)。它主要由3個(gè)部分構(gòu)成，包括硬件架構(gòu)、底層軟件以及應(yīng)用軟件。

1.1硬件架構(gòu)

BMS硬件包含CPU、電源和采樣IC、隔離變壓器、CAN模塊、EEPROM和RCT等，其核心是CPU。BMS硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示，集中式、分布式是BMS硬件的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。集中式把電子部件歸納在板塊內(nèi)，采樣芯片由菊花鏈接主芯片通信，鏈路簡(jiǎn)單，成本低廉，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性不足。分布式由主板、從板組成，系統(tǒng)配置靈活，通道利用率高，適用于各類(lèi)電池組，缺點(diǎn)是電池模組數(shù)量不足時(shí)造成通道浪費(fèi)。

BMS的主控制器具備處理上報(bào)來(lái)的信息、綜合判斷電池運(yùn)行情況、實(shí)現(xiàn)控制策略并處理故障信息功能。高壓控制器具備收集上報(bào)總電壓、電流，并為主板提供載荷情況（SOC）、健康狀況（SOH）所需數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)充電、絕緣兩項(xiàng)檢測(cè)功能。從控制器具備單體電池信息采集上報(bào)，擁有動(dòng)平衡功能，可以保持電芯的動(dòng)力輸出一致性。采樣控制線(xiàn)束具備同時(shí)在每一根電壓采樣線(xiàn)上添加冗余保險(xiǎn)功能，可避免電池外部短路故障（圖2）。