研究電動車電池結(jié)構(gòu)功能的應(yīng)用說明及BMS技術(shù)探討

　　電動車的關(guān)鍵組件之一是動力電池，動力電池為電動汽車提供能量，保證電動汽車的續(xù)航里程。

　　動力電池的表現(xiàn)，除了依賴自身的材料，工藝等硬件素質(zhì)外，還依賴電池管理系統(tǒng)的表現(xiàn)，就是大家常說的BMS（Battery Management System）。

　　BMS

　　BMS就像是電池的大腦，接收電池和外部各個接口的信息，分析和處理信息后，并發(fā)出執(zhí)行指令，完成電池的充電，放電，保護，均衡，故障檢測和故障預警等功能，確保電池的正常、高效、合理和安全的運行。

　　BMS的主要組成可以分成閉環(huán)反饋的三大部分：信息采集，信息分析處理，輸出決策執(zhí)行指令。

　　BMS在工作種還需要和充電機，車載控制系統(tǒng)通訊和交互，保證充電過程和放電過程的安全，高效運行。

　　信息采集

　　BMS需要實時監(jiān)測電池的狀態(tài)，這就需要各種傳感器來采集電芯的電壓，電流，溫度等物理參數(shù)。

　　信息分析處理

　　BMS采集到相關(guān)信息后，需要對信息進行分析處理，以決定需要采取的動作。

　　例如根據(jù)電壓電流的信息來估算電池的電量（SoC）；

　　根據(jù)溫度來確定加熱或者冷卻系統(tǒng)的工作，輸出指令到熱管理系統(tǒng)，并監(jiān)測熱管理系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

　　對外交互接口

　　BMS對外有兩大主要交互對象：充電設(shè)備和車輛控制系統(tǒng)。

　　充電時，BMS和充電設(shè)備交互，確定充電設(shè)備的輸出電壓和輸出電流，保證對電池的安全高效充電。

　　在放電時，就是汽車運行過程中，和車載控制系統(tǒng)交互，確定電池的輸出策略。

　　比如在電量低時，降低輸出功率，來延長續(xù)航里程；

　　在電量繼續(xù)下降到一定閾值后，禁止放電，防止電池過度放電，損壞電池。

　　SoC、DoD

　　SoC（State of Charge），就是電池的剩余電量比，等于電池的剩余電量/電池的總電量，SoC=0%表示電池完全沒電了，SoC=100%時表示電池滿電。

　　DoD（Depth of Discharge）表示的是放電深度，和SoC正好相反，DoD=100%時表示電池沒電了，DoD=0%時表示電池滿電。

　　一般在電池使用的時候用SoC術(shù)語，在說明電池的循環(huán)壽命的時候使用DoD術(shù)語。

　　不像燃油車的油箱剩余油量比較容易的測量出來。電池的剩余容量無法直接被測量出來，而需要通過電壓，電流等間接的相關(guān)信息，并由BMS軟件的相關(guān)算法來估算。

　　所以SoC的精度是一個困擾電池BMS行業(yè)人員的難題，以目前市場上現(xiàn)有的電動汽車來說，SoC估算誤差常常達到10%以上，精確到10%以內(nèi)就算是優(yōu)秀水平了。

　　SoC的估算，常用的有化學法、電壓查表法、電流積分法、混合計算法和卡爾曼濾波法。

　　因為SoC的不準確，會導致電動汽車剩余續(xù)航里程的計算誤差，從而產(chǎn)生拋錨的現(xiàn)象。

　　作為消費者，我們希望BMS行業(yè)人員努力提高SoC估算精度，就能更放心地使用電動汽車了。