新能源汽车动力蓄电池与能量管理技学习任务2.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,新能源汽车动力蓄电池,与能量管理技术,罗 英 吴 浩 主编,新能源汽车专业技能型紧缺人才培养规划教材,课件制作,：杨丽慧,初识动力蓄电池组,认识动力蓄电池管理系统,动力蓄电池包高压作业安全防护,拆装纯电动汽车动力蓄电池包,学习任务1,学习任务2,学习任务,3,学习任务,4,拆装混合动力汽车动力蓄电池包,检测纯电动汽车动力蓄电池故障,检测混合动力汽车动力蓄电池故障,检测动力蓄电池充电性能,学习任务,5,学习任务,6,学习任务,7,学习任务,8,学习任务,2,活塞连杆组故障诊断与修复,认识动力蓄电池管理系统,学习目标,1.能严格执行“6S”管理规定；,2.能够描述动力蓄电池管理系统的基本功能；,3.能够描述动力蓄电池管理系统的工作模式；,4.能够介绍比亚迪e5的蓄电池管理系统。,建议课时,4,课时,任务描述,一名客户想要购买一台比亚迪e5汽车，他来到4S店了解电动汽车，想要了解比亚迪e5汽车的动力蓄电池管理系统。作为一名销售顾问，请您为客户介绍比亚迪e5动力蓄电池管理系统的基础知识。,由于动力蓄电池能量和端电压的限制，纯电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合，但是由于动力蓄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，在纯电动汽车使用过程中，要使动力蓄电池工作在合理的电压、电流、温度范围内，纯电动汽车上动力蓄电池需要进行有效管理。对于镍氢蓄电池和锂离子蓄电池，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蓄电池的使用寿命，还可能引起着火等严重安全事故，因此，动力蓄电池管理系统(Battery Management System，BMS)成为电动汽车的必备装置，如图2,-,1所示。,一、,信息收集,图,2-1,动力蓄电池管理系统,（,一,）,蓄电池管理系统的功能,动力蓄电池组的管理系统是整车能源管理系统的一个子系统，为保护动力蓄电池，合理地使用并管理电池组的电能，为驾驶人提供并显示动力电池组的动态变化参数等，是电动汽车节能、减排和延长续驶里程的重要管理机构。,一、,信息收集,（,一,）,蓄电池管理系统的功能,动力蓄电池管理系统与电动汽车的动力蓄电池紧密结合在一起，随时对动力蓄电池的电压、电流、温度进行检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报告SOC,（,State of Charge，荷电状态,）,、SOH,（,State of Health，性能状态，也称健康状态,）,，还根据动力蓄电池的电压、电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大续驶里程，以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电动机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信，以避免出现过放、过充、过热和单体蓄电池之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用动力蓄电池存储能力和循环寿命。蓄电池管理系统的常见功能模块可以分为测量功能、状态估计功能、系统辅助功能和通信与故障诊断，详见表2,-,1。,一、,信息收集,（,一,）,蓄电池管理系统的功能,一、,信息收集,（,一,）,蓄电池管理系统的功能,小链接,整车的剩余电量，通常称为SOC(State of Charge)，也叫荷电状态，代表的是电池使用一段时间或长期搁置不用后的剩余容量与其完全充电状态的容量的比值，常用百分数表示。其取值范围为01，当SOC=0时表示电池放电完全，当SOC=1时表示电池完全充满，即电池当前的容量。当车辆行驶过程中，随着动力蓄电池电量的消耗，SOC表上的指针指示的数值会逐渐减小。当SOC减小到30以下时，SOC表上的电量不足指示灯会点亮，它提示用户尽快对车辆进行充电。,一、,信息收集,（,二,）,蓄电池管理系统的组成及原理,动力蓄电池管理系统主要由采集模块、主控模块、显示模块和电池均衡控制模块等组成。,（,1,）,采集模块：采集电压、电流、温度。,（,2,）,主控模块：主控模块完成对电池组总电压、总电流的检测，并通过CAN总线与采集模块、均衡模块、显示模块或车载仪表系统及充电机等通信。,（,3,）,显示模块：用于电池组的状态以及SOC等各种参数的显示、操作等，并可保存相关数据。,（,4,）,电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不一致超过规定值时，在充电电流小于一定值后，可对电池进行均衡，见图2,-,2。,一、,信息收集,（,二,）,蓄电池管理系统的组成及原理,一、,信息收集,图,2-2,电池均衡控制模块,（,二,）,蓄电池管理系统的组成及原理,动力蓄电池管理系统包括动力蓄电池管理系统控制单元MCU、动力蓄电池单体电压和温度信号采集模块,（,BMU模块,）,、总电流及总电压信号采集模块,（,UI模块,）,、整车通信模块、高压电安全系统,（,高压接触器、熔断器,）,及电流均衡模块、热管理系统和检测单元,（,电流传感器、电压传感器和温度传感器,）,等。均衡功能包括电池单体电压及温度均衡两个方面，附带有监测并响应碰撞及电池渗漏的功能，当监测到影响安全的信号时，管理系统则立即切断高压电供给。,一、,信息收集,（,三,）,蓄电池管理系统的工作模式,动力蓄电池单体电压和温度信号采集模块,（,BMU模块,）,主要用于采集电池单体的电压及温度信息，通过相应接口传至高压接触器控制及电流均衡模块，经控制策略算法，实现各接触器的动作，从而使动力蓄电池管理系统进入不同的工作模式。动力蓄电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障模式5种工作模式下，详见表2,-,2。,一、,信息收集,（,三,）,蓄电池管理系统的工作模式,一信息收集,（,三,）,蓄电池管理系统的工作模式,小链接,无论在充电状态还是在放电状态，蓄电池的电压不均衡与温度不均衡将极大地妨碍动力蓄电池性能的发挥。在充电状态下，极易出现电压、温度不均衡的状态，充电过程中可通过电压比较及控制电路使得电压较低的单体蓄电池充电电流增大，而让电压较高的电池单体充电电流减小，进而实现电压均衡的目的。温度的不均匀性会大大降低动力蓄电池组的使用寿命，因此，当电池单体温度传感器监测出各单体电池温度不均衡时，可选择强制风冷的方式，实现蓄电池组内气流的循环流动，以达到温度均衡的目标。,一、,信息收集,根据比亚迪e5动力蓄电池管理系统，销售顾问可以从以下几方面进行介绍：,（一,）,比亚迪e5蓄电池管理系统的组成及功能,比亚迪e5电池管理系统,（,图2,-,3,）,采用分布式蓄电池管理系统，由1个蓄电池管理控制器(BMC)和13个电池信息采集器(BIC)及1套动力蓄电池采样线组成。,二、任务实施,图,2-3,比亚迪e5蓄电池管理系统,（,一,）,比亚迪e5蓄电池管理系统的组成及功能,蓄电池管理控制器主要实现充/放电管理、接触器控制、功率控制、电池异样报警和保护、SOC/SOH计算、自检以及通信功能等。,蓄电池信息采集器的主要功能有电池电压采样、温度采样、电池均衡、采样线异常检测等。,动力蓄电池采样线的主要功能是连接电池管理器和电池信息采集器，实现二者之间的通信及信息交换。,蓄电池管理控制器是监控动力电池包、保证动力电池包正常工作的监控单元，主要目的是保证每节串联电池的电压、电流等各项性能指标的一致性。由于蓄电池的原理像木桶效应，某一节短板的话，所有电池性能都将按照这一节性能计算，这将对电池可靠性提出极其高的要求，为了防止过充、过放、过温等一系列影响单节电池性能的问题出现，通过蓄电池管理器进行监控，保证单体蓄电池工作在正常工作状态下。,二、任务实施,（,二,）,比亚迪e5蓄电池管理控制器的安装位置,比亚迪e5蓄电池管理控制器位于高压电控后部，位置如图2,-,4。,二、任务实施,图,2-4,比亚迪e5蓄电池管理控制器的安装位置,（,三,）,比亚迪e5蓄电池管理系统的原理,蓄电池管理系统通过检测动力蓄电池组中各单体蓄电池的状态来确定整个蓄电池系统的状态，并根据它们的状态对动力蓄电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力蓄电池系统及各单体的充放电管理以保证动力蓄电池系统安全稳定地运行。,基于各个模块的功能，BMS能实时检测动力蓄电池的电压、电流、温度等参数，实现对动力蓄电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等，并且能够计算动力蓄电池剩余容量、充放电功率以及SOC/SOH状态。一般通过采用内部CAN总线技术实现模块之间的数据信息通信，如图2,-,5所示。,二、任务实施,（,三,）,比亚迪e5蓄电池管理系统的原理,二、任务实施,图,2-5,比亚迪e5蓄电池管理系统的原理,（,四,）,比亚迪e5蓄电池管理系统监测的主要数据,比亚迪e5采用分布式蓄电池管理系统，控制器主要监测动力蓄电池电压数据、电流数据、温度数据、碰撞数据和漏电数据，详见表2,-,3。,二、任务实施,（,四,）,比亚迪e5蓄电池管理系统监测的主要数据,二、任务实施,（,五,）,比亚迪e5蓄电池管理系统参数标定,更换蓄电池包或者蓄电池管理器时，需要重新标定蓄电池容量和SOC。,（,1,）,更换蓄电池包时，根据蓄电池包出货检验报告单(表2,-,4)上的数据标定蓄电池容量和SOC。,二、任务实施,（,五,）,比亚迪e5蓄电池管理系统参数标定,（,2,）,更换蓄电池管理器时，根据原车蓄电池包数据,（,图2,-,6,）,标定蓄电池容量和SOC。,二、任务实施,图,2-6,蓄电池包数据,谢谢观看！,