动力电池热办理 篇1

跟着新动力轿车技能的展开,电动轿车已成为保证我国动力和环境安全的战略办法之一。可是作为电动轿车要害部件的锂动力电池,仍存在资料安稳性差,易呈现安全问题和运用本钱不抱负等缺陷。影响动力电池功用最首要的要素便是温度[1],因而有必要选用电池办理体系(Battery Management System,简称BMS)与热办理体系(Battery Thermal Management System,简称BTMS)共同对其进行合理、有用的热办理。

 

在锂动力电池的热办理中,BMS首要担任检测温度和点评电池温度情况。温度的检测包含对构成电池组各单体电芯的温度检测,和对电动轿车电池箱环境温度的检测。经过对温度信号的实时收集、剖析和处理,BMS可以点评电池的温度情况,并向BTMS宣布相应的操控信号,使BTMS采纳加热或冷却等办法,然后到达操控锂动力电池温度在适合规模内的目的。

 

1 温度对锂电池的影响

 

1.1 对电池功用的影响

 

温度对锂电池的功用具有十分重要的影响。首要,电池的温度越高,电池活性物质的活性越大,电池的充放电电压和容量随之增大,电池的内阻相应减小,进步了电池的功率。电池的温度低的时分,电池的活性明显下降,电池的内阻、极化电压添加,实践可用容量削减,放电途径低、电池更简略到达放电截止电压,表现为电池的可用容量减小,电池的能量运用功率下降[2]。其次,假如电池长期地作业在高温环境下,电池的寿数会明显缩短,电池的功用会大大下降。而电动轿车在运转中部分温度可能超越70℃[3],所以锂电池组会长期作业在这种恶劣的热环境中。终究,电池箱内温度场长期的不均匀散布将构成各电池模块、单体功用的不均衡[4],而这种不均衡将使得整个锂电池组提早失效,缩短了电池的寿数。

 

1.2 对电池安全性的影响

 

尽管电池的温度升高会使电池活性物质的活性增大,可是假如温度过高,又会按捺电池内部反响的进行,在下降电池功用的一同还会构成电池爆破的风险。锂动力电池产生热失控的首要原因是在其充放电进程中会产生许多的热使得电池温度急剧升高,然后导致电池各方面功用都会遭到必定的影响,假如温度继续升高超越安全运用约束规模就会产生爆破[5]。可见,对锂动力电池的运用,有必要要将其作业温度操控在适合的规模内,而这除了BTMS的热办理办法,更离不开BMS的热办理战略。

 

2 热办理战略

 

2.1 温控规模与限值

 

锂动力电池的种类繁复,其最佳作业温度规模也不尽相同。关于磷酸铁锂电池,尽管文献[5]介绍其正常的作业温度规模在-10℃~60℃,可是美国阿贡国家实验室储能体系中心对磷酸铁锂型锂离子电池测验结果表明磷酸铁锂电池在低温下(0℃以下)无法使电动轿车行进。因而本文将电动轿车锂动力电池的温度操控规模定在0℃~55℃。

 

别的,由文献[6]可知,不管是对电池容量、内阻仍是开路电压的影响,25℃与40℃都是十分挨近的。而当电池继续作业在45℃时,其循环寿数下降约60%,这种情况在高倍率充放电时更为明显[5]。因而本文将35℃和45℃作为两个温控限值。

 

2.2 操控战略

 

锂动力电池各电芯的温度与电池箱内环境温度的差值被称作温升,各电芯之间的温度差值称作温差。为了判断各电芯作业情况是否正常,保证各电芯的作业温度共同,界说温升最大值为6℃,温差最大值为3.5℃。在此前提下采纳下述战略。

 

(1)当Tmin<0℃时,BMS告诉BTMS对锂电池进行预热。

 

(2)当Tmin≥0℃且Tmax<35℃时,BMS答应对锂电池正常充电、放电。

 

(3)当0℃

 

(4)当Tmin≥35℃且Tmax<45℃时

 

 

(5)当35℃

 

 

(6)当Tmin≥45℃且Tmax<55℃时

 

 

(7)当Tmax≥55℃时,BMS应停止锂电池的充放电作业,敞开报警告诉作业人员,并对这一次报警做好记载。

 

上述战略中,Tmax——各电芯温度最大值;

 

Tmin——各电芯温度最小值;

 

 

3 温度检测

 

鉴于温度对锂电池的重要影响,BMS需求收集的温度信号包含电池箱内的环境温度和每节电芯的温度。电动轿车的锂动力电池是由若干节电芯串联成的电池组,再进行串联而构成的电池箱,总电压往往在300 V以上。以电芯标称电压3.2 V的磷酸铁锂电池为例,要取得320 V的电池箱,就需求100节电芯进行串联。加之电池箱的有限空间和电芯的严密排列,温度信号收集的难点就在于信号量大,传感器安置紧凑,易存在搅扰。

 

本文挑选Dallas公司出产的DS18B20单总线数字温度传感器,运用其只需求一条口线就可以和操控器通讯多点的特色,简化多点测温的布线工程,减缩BMS操控器的接口开支。DS18B20可以做到-55℃~125℃的测温规模,±0.5℃(在-10℃~85℃时)的丈量精度,以及0.0625℃的最小分辨率,因而可以彻底满意BMS热办理战略要求。BMS操控器运用Wood Ward公司出产的MCS 112Pin操控器。该操控器的B-G1、B-H4管脚是数字输入管脚,包含一个软件可选的上拉电阻,并且适用于5 V的传感器。MCS112Pin操控器带有5 V传感器供电电源,因而可以完成DS18B20外部电源供电多点测温运用。

 

4 仿真实验

 

Wood Ward公司依据Matlab/Simulink的建模东西包Moto Hawk、产等第可刷写代码编译器和刷写、变量调试与监测软件Moto Tune,支撑S-Func⁃tion,Embedded Code,Stateflow,可以C代码一键自动生成,刷写到MCS 112Pin操控器中就可以进行在线仿真。

 

选用两组8节标称容量20 Ah的磷酸铁锂电芯,串联构成25.6 V/20 Ah的电池组。在每节电芯都充溢电的情况下,将两组电池组分别在26℃、40℃的环境中静置2小时,以保证各电池温度共同,然后以0.3 C进行放电实验,直到电芯电压最小值为2.7 V时结束实验。BMS热办理战略的Matlab/Simulink仿真模型如图3所示。

 

由实验可知,在26℃中静置的电池组,当作业在0℃~35℃时,BMS答应电池按0.3 C放电,未告诉BTMS敞开散热电扇;当电池温度在35℃~45℃时,除电池仍按0.3 C放电外,BMS还告诉BTMS敞开了散热电扇。在40℃中静置的电池组,当作业在40℃~45℃时,电池按0.3 C放电,BTMS敞开散热电扇进行冷却;当温度到达45℃~55℃时,电池放电电流被约束为0.1 C,散热电扇继续冷却。在散热电扇的效果下,电池温度没有超出55℃,一直低于0.5℃/min。

 

5 结束语

 

温度是影响电动轿车锂动力电池功用和安全的重要要素之一,经过BMS和BTMS对温度进行联合操控,使锂动力电池在运转进程中一直保持在合适的温度规模,对进步锂动力电池的功用和功率,延伸其运用寿数,下降电动轿车的本钱,保证电动轿车的安全等方面都有重要的现实含义。文章从温度对锂动力电池功用和安全性的影响下手,讨论了BMS热办理战略的温控规模和限值,提出了详细的BMS热办理战略,规划了温度检测计划和在线仿真实验,并验证了BMS热办理战略的可行性和正确性。

 

参考文献

 

[1]曹昌胜.混合动力电动轿车电池包热特性研讨与优化[D].合肥:合肥工业大学,2013.

 

[2]吴红杰,谢旺,黄宏成,等.温度对锂离子电池脉冲充放电特性的影响[J].新型工业化,2013,3(10):48-53.

 

[3]郝德利,冯熙康,王伯良,等.电动轿车用锂离子蓄电池的研讨[J].电源技能,2003,27增刊:160-165.

 

[4]戴海峰,党丰玲,朱维,等.插电式燃料电池车锂电池热办理体系规划[J].同济大学学报:天然科学版,2012,40(4):589-609.

 

[5]李景.依据电池组温度情况的纯电动轿车能量办理战略研讨[D].重庆:重庆大学,2014.

 

动力电池热办理 篇2

剖析

 

现在是2017年年末了，咱们都在剖析2018年我国新动力轿车技能展开趋势。而科技部《新动力轿车2018年要点专项申报攻略》现已发布，对企业而言很有指导含义。下面是笔者学习《申报攻略》后，对2018度年动力电池与电池办理体系要害技能展开趋势的剖析。

 

一、我国新动力轿车要害技能主攻方向

 

《申报攻略》列出2018年我国新动力轿车技能的主攻方向是：

 

动力电池与电池办理体系；电机驱动与电力；电子、电动轿车智能化；燃料电池动力体系；插电/增程式混合动力体系；纯电动力体系。

 

一共6个方向下，再细分24个研讨使命。《新动力轿车2018年要点专项申报攻略》便是顶层规划的详细表现。

 

①企业与政府规划要保持共同，企业经营活动（含技能攻关）要在政府的顶层规划下展开。

 

②企业2018年详细的新动力轿车研讨（开发）项目有必要在6个方向下、24个研讨使命之中;③企业详细技能研讨和开发项目，理应与中央政府计划技能攻关项目对应起来。

 

二、2018年动力电池与电池办理体系研讨使命分为5个：

 

1.高安全高比能乘用车动力电池体系技能（重大共性要害技能类）

 

①研讨内容：

 

针对乘用车高集成度要求，展开依据整车一体化的电池体系的机-电-热规划；开发先进牢靠的电池办理体系和紧凑、高效的热办理体系；展开模块、体系的电气构型与参数匹配、耐久性和牢靠性的规划与验证；依据热仿真模型、热失控和热扩散致灾、剖析模型，研讨电池体系火灾延伸及消防安全办法，展开电池体系 的安全规划与防护体系的开发与验证；展开电池体系的轻量化、紧凑化技能以及制作工艺与安装技能研讨，开发高安全、高比能乘用车动力电池体系；展开电池体系功用测验点评技能研讨。

 

②查核方针：

 

电池体系的比能量≥210Wh/kg，循环寿数≥1200次（80%放电深度（DOD），模仿全年气温散布），全寿数周期、宽作业温度规模内荷电情况（SOC）、功率情况（SOP）和健康情况（SOH）的估量差错绝对值≤3%，单体电池之间的最大温差≤2℃，快速充电至80%以上SOC情况所需时刻≤1小时，满意安全性等国标要求和宽温度运用规模要求，并契合ISO26262ASIL-C功用安全要求及职业标准要求，本钱≤1.2元/Wh，年出产才干≥1万套，产品至少为2家整车企业配套，装车运用不低于3000套；提交热失控和热扩散事故致灾剖析和危害评测陈述；树立依据整车一体化的电池体系的规划、制作与测验标准。

 

③笔者解读：

 

乘用车动力电池体系技能主攻方向是：

 

i）是整车一体化的电池体系，而不是现在一些厂家活跃倡导的换电办法技能；

 

ii）电池体系的比能量≥210Wh/kg，循环寿数≥1200次（80%放电深度（DOD），这个比能量≥210Wh/kg这个方针，阐明这个电池必定指三元电池，磷酸铁锂电池在乘用车推行几乎没有可能。

 

iii）电池体系的本钱≤1.2元/Wh，阐明现在电池体系的本钱根本上高于它，是后续的补助的门槛。

 

2.高安全长寿数客车动力电池体系技能

 

①研讨内容：

 

针对客车超高安全等级和超长质保里程的实践运用需求，展开依据模块式、涣散式布局的动力电池体系全体构型、功用和机-电-热一体化规划技能研讨；开发先进牢靠的电池办理体系和高效热办理体系；展开动力电池体系的电气构型与参数匹配，以及耐久性和牢靠性的规划与验证；依据热仿真模型、热失控和热扩散致灾剖析模型，研讨电池体系火灾延伸及消防安全办法，展开电池体系的安全规划以及防护体系、监控体系的开发与验证；打破电池体系的轻量化、紧凑化技能，树立电池体系的智能化制作工艺，开发高安全、长寿数客车动力电池体系；展开电池体系功用测验点评技能的研讨。

 

②查核方针： 电池体系的比能量≥170Wh/kg，循环寿数≥3000次（80%DOD，模仿全年气温散布），全寿数周期、宽作业温度规模内SOC、SOP和SOH估量差错绝对值≤3%，单体电池之间的最大温差≤2℃，快速充电至80%以上SOC情况所需时刻≤15分钟，满意安全性等国标要求和宽温度运用规模要求，并契合ISO26262ASIL-C功用安全要求及职业标准要求，保证单体热失控后30分钟内体系无起火爆破，本钱≤1.2元/Wh，年出产才干≥3000套，产品至少为3家整车企业配套，装车运用不低于1000套；提交热失控和热扩散事故致灾剖析和危害评测陈述；树立电池体系规划、制作与测验的技能标准。

 

③笔者解读：

 

客车动力电池体系技能主攻方向是：

 

i）依据模块式、涣散式布局的动力电池体系的研讨，这个阐明，客车动力电池体系不同于乘用车要求，一个是一体化，一个是模块式、涣散式。

 

ii）电池体系的比能量≥170Wh/kg，循环寿数≥3000次（80%DOD，这个阐明，对客车而言磷酸铁锂依然是主推对象，寿数是首要方针；

 

iii）单体热失控后30分钟内体系无起火爆破，这个方针阐明，安全时刻不低于30分钟，是后续的片面方向。

 

iv）客车动力电池体系本钱≤1.2元/Wh，这个方针阐明，整车企业关怀是体系本钱，而不电池单体价格。

 

3.高比能锂/硫电池技能

 

①研讨内容：

 

探索硫电极反响新机制，开发高比容量、长寿数的硫电极资料及适配电解液体系；研讨锂枝晶的生长机制及按捺办法，开发兼具高循环库伦功率和杰出循环安稳性的锂负极；展开高强度、高安全性功用隔膜的研讨；把握高负载硫电极以及锂/硫电池的规划与制备技能；展开锂/硫电池安全性改善技能的研讨，开发高安全、长寿数的锂/硫动力电池，完成装车查核。

 

②查核方针：

 

单体电池比能量≥400Wh/kg，循环寿数≥500次（100%DOD），安全性到达国标要求。

 

③笔者解读：

 

i）锂/硫电池是新型电池，是要准备完成装车要求，现在上车条件不老练。

 

ii）单体电池比能量≥400Wh/kg，循环寿数≥500次（100%DOD），这个方针对乘用车和客车而言，不契合其寿数要求。

 

4.高比能固态锂电池技能

 

①研讨内容：

 

展开固态聚合物电解质、无机固体电解质的规划及制备技能的研讨，开发宽电化学窗口、高室温离子电导率的固态电解质体系；研讨活性颗粒与电解质、电极与电解质层的固/固界面构筑技能和安稳化技能，开发固态电极和固态电池的制备技能；展开固态电池的出产工艺及专用装备的研讨，开发高安全、长寿数的固态锂电池，完成装车演示。

 

②查核方针：

 

室温下，单体电池比能量≥300Wh/kg，循环寿数≥2000次（0.3C以上倍率充放电，100%DOD），安全性到达国标要求，完成装车查核。

 

③笔者解读： i）锂/硫电池技能、固态锂电池技能，是下一代的要完成装车要求的电池。

 

ii）现在商场流行说法的新型电池，离完成装车要求会更远。

 

iii）其他完成过装车的老电池，不管怎么改善，没有可能再引荐上车了。

 

5.动力电池测验与点评技能

 

①研讨内容：

 

研讨动力电池要害资料和单体的功用评测办法，构建“资料-电池-功用”闭环联动点评机制；研讨电池在全生命周期内电功用、安全功用的演化规矩，树立仿真剖析技能；展开办理体系的功用点评和功用表征办法的研讨，开发软硬件测验设备或装置；研讨电池体系的功用评测办法及面向实践工况的牢靠性、热安全和功用安全等点评办法，展开电池热失控和热扩散的致灾剖析，研讨动力电池安全等级分类标准；展开国内外动力电池体系的对标剖析，树立动力电池威望测验点评途径和数据库。

 

②查核方针：

 

树立动力电池的全面点评体系，包含从资料到体系的电功用测验办法，单体电池在全生命周期的安全性表征办法，办理体系的功用与功用评测办法，动力电池体系面向实践工况的牢靠性、热安全与功用安全等点评办法；树立具有国际先进水平的动力电池测验点评途径；在测验点评和动力电池安全等级分类方面构成10项以上标准提案；树立产品数据库，其间电池体系样本数不少于200个。

 

③笔者解读：

 

i）研讨动力电池要害资料和单体的功用评测办法含义重大，这是电池厂家有必要要处理参与的；

 

ii）整车厂家对这些动力电池要害资料和单体的功用评测办法，首要是了解罢了。

 

三、电池体系技能要害技能展开趋势总结

 

①乘用车动力电池体系技能要害技能主攻方向，详细是指一体化规划为重心的高安全高比能，要害方针方针为：电池体系的比能量≥210Wh/kg，循环寿数≥1200次（80%放电深度（DOD）。

 

②客车动力电池体系技能要害技能主攻方向，详细是指散布式化规划为重心的高安全长寿数，要害方针方针为：电池体系的比能量≥170Wh/kg，循环寿数≥3000次（80%DOD）。

 

③乘用车动力电池体系、客车动力电池体系本钱方针是本钱≤1.2元/Wh。这个结论是补助方针再退坡的重要依据。

 

④乘用车用三元电池，客车主推铁锂电池，是根本态势，客车要求快充，快充时刻为：15分钟以下。

 

⑤高比能锂/硫电池、高比能固态锂电池是下一代电池，现在还没有强调其寿数要求，2018年上规模装车，可能性不大。

 

⑥电动客车安满是要害方针是：单体热失控后30分钟内体系无起火爆破。

 

总结：

 

①要害技能展开趋势是由有时刻节点方针来表现的。一些形容词，可以屡次用，可是方针值才是了解和把握要害技能的中心。

 

②科技部《新动力轿车2018年要点专项申报攻略》是国家级的，其方针值最具有威望性，其他专家（学者）的信息，不代表顶层规划。

 

来历：第一电动网

 

动力电池组信息办理体系的开发 篇3

【要害词】动力电池组；VB；实时监测；信息办理

 

0.导言

 

因为新动力轿车能有用地处理动力与环境可继续展开的问题，具有宽广的运用远景，在“十二五规划”中，新动力轿车工业现已成为我国现阶段要点培育和展开的主攻七大工业之一[1]。电动轿车是新动力轿车的重要组成部分，电动轿车的要害技能首要有电池、电机和电控[2]。电池作为电动轿车的动力源，其技能至关重要，也是电动轿车研制进程中最难打破的技能难题。车用电池组的运用功用除与电池模块本身功用有关外，还与其运用的电池信息办理体系有关[3]。借助动力电池组信息办理体系，能实时获取电池组情况信息，对其进行科学合理的运用，充沛展示动力电池组的功用。

 

1.动力电池组信息办理体系规划

 

1.1硬件体系

 

本体系经过PMD-1608FS数据收集器和电压、温度和电流调度电路获取动力电池组全体和各单体电池的实时情况信息。并运用USB接口将上述信息导入到PC机软件体系。硬件体系结构图如图1所示：

 

图1 硬件体系结构图

 

1.2软件体系

 

1.2.1体系的功用模块

 

体系的功用模块首要有：用户登录、体系办理、电池组出厂信息办理、电池组运转办理、电池组检测修理办理、遍及常识录入和体系协助。体系模块结构图如图2所示：

 

图2 软件体系功用模块图

 

动力电池组信息办理体系是用户将电池组出厂信息、修理信息录入，经过信息收集体系将电池组全体信息和各个单体电池信息输入到体系Excel表格，并对上述信息进行处理。用户可以经过体系开发者供应的遍及常识，了解新动力轿车和动力电池组的详细信息。体系包含以下功用：

 

①出厂信息办理：录入电池组的根底数据，包含电池组编号、类型、电压、容量、额定电流、能量密度、比功率、功率密度、循环寿数、充电时刻、自放电率、作业温度、重量、价格、外形尺寸、出产商、产地和出产日期[4]。用户可以进行根底数据的添加、删去和批改。

 

②运转办理：经过外部收集模块，将电池组运转时的数据导入体系进行存储和办理。根本信息包含电池组组的全体电压、电流及温度和各个单体电池的电压、电流及温度。经过SOC模型核算出电池组的SOC，并预算出电池的续航时刻。体系对超出电压、电流、温度安全规模的单体电池进行报警，提示用户充电或检修。

 

③修理办理：记载呈现毛病的电池的信息，包含用户剖析呈现毛病的原因和相应的处理办法。

 

④遍及常识办理：体系本身供应有关于新动力轿车和动力电池遍及常识，以方便体系用户更好地运用体系。用户可以进行信息的添加、删去和批改。

 

1.2.2 数据库规划

 

体系运用VB 6.0中的数据库办理器树立Microsoft Access和TextFiles数据库：Access数据库记载电池组出厂信息和电池组修理信息，TextFiles数据库记载新动力轿车和动力电池组的根底常识，Excel表格记载电池组作业情况信息。体系首要运用Data控件进行数据库的拜访。

 

2.动力电池组信息办理体系要害技能完成

 

2.1动力电池组情况参数的收集、存储与显现

 

本文以16个单体电池为例，并将这16个单体电池分为4小组，运用Line、Shape、Piceture Box和Timer组件[5]，构造出显现电池组温度、电流和电压值的模块。显现界面如图3所示：

 

图3 电池组运转信息窗体效果图

 

经过硬件体系检测单体电池和电池组组作业信息，并经过USB接口将上述信息导入到Excel表格，并进行存储。经过VB链接Excel表格，将数据在上述窗体上动态显现。

 

2.2动力电池组SOC预估模型

 

现在，电池组SOC（荷电情况）很难猜测精确。例如，开路电压法需求电池长时静置以到达电压安稳才干进行猜测；Ah法中若电流丈量不准，将构成 SOC 核算差错，长期堆集，差错越来越大[6]。

 

体系充沛考虑电池组在电动轿车运转中的各种情况，将开路电压法与Ah法结合运用。在轿车停滞或许运转初期选用开路电压法，开路电压法近似满意以下公式：

 

【参考文献】

 

［１］何宗渝,刘菊花.解读十二五战略性新興工业展开走向[DB/OL].http://news.xinhuanet.com/politics/2010-10/28/c_12713352.htm.2011-03-24.

 

［２］余群明,石小波等.电动轿车电控体系展开示状及其趋势[J].专家讲堂.2008:36~37.

 

［３］Blomgren G E. Current Status of Lithium Ion and Lithium Polymer Second-ary Batteries. Battery Conference on Applications advances.2000: 97-99.

 

［４］肖永清,肖军等.轿车电池组的运用与修理[M].北京:我国电力出版社.2005:2~16,292~296.

 

［５］李春葆,刘圣才,张植民等.Visual Basic程序规划[M].清华大学出版社.2008:101~114.

 

轿车动力电池热办理体系剖析与规划 篇4

动力电池热办理 (Battery Thermal Management System, BTMS) 是轿车动力电池体系的重要组成部分, 它不只对电池功用、寿数、安全等有重要影响, 并且它是电动轿车整车热办理的重要组成部分, 与整车热办理有着密不行分的联络。跟着电动轿车商场推行程度的逐步深化, 对电池体系热办理的要求也越来越高。现在已有不少学者对动力电池热办理体系进行研讨。电池生热理论是电池热办理首要需求处理的问题, 这个范畴研讨较早。有关研讨体系剖析了电池散热才干的影响要素[1]。有研讨提出了BTMS的规划办法, 并详细论说了各种散热体系, 包含空冷体系、液冷体系、相变冷却、热管冷却和复合冷却等[2]。可是, 该研讨仅仅讨论了各种冷却体系, 并没有全面剖析与讨论完善的热办理体系。同样地, 有些研讨把问题焦点集中在电池散热上, 包含散热结构规划、仿真剖析等等[3,4], 很少有研讨从全体上较全面的讨论动力电池热办理体系规划。鉴于此, 本论文对动力电池热办理进行体系剖析, 并对全体规划做一论说。

 

1 动力电池热办理体系结构与功用的剖析

 

从宏观上讲, 动力电池热办理是对电池体系内部热环境进行操控、调理和运用。其目的是为了使动力电池作业在一个最佳的热环境, 充沛发挥电池的功用。一同, 供应一个能量平衡的环境, 完成整车能量的归纳运用。详细而言, 热办理便是在电池体系中温度过高时, 对体系进行降温;在温度过低时, 对体系进行升温;在特别情况下, 比方停车等候进程中, 要对体系进行保温。依据热办理的不同运用场合和功用, 分为冷却体系、加热体系和保温体系。

 

1.1 冷却体系的根本构成与功用

 

冷却体系是动力电池热办理体系中最重要的组成部分。受制于现在技能瓶颈的约束, 动力电池作业的温度环境要满意特定的要求。比方磷酸铁锂电池的一般环境温度为-20℃~60℃。电池在充放电进程中会不断地产生热量, 电池体系内部温度很简略超越这一规模, 因而一般的电池体系都需求引入冷却体系。

 

依据冷却介质的不同, 冷却系一致般可分为空气冷却、液体风冷和相变液冷三种冷却办法。这三种冷却办法的散热才干是顺次增强的。一同, 冷却体系的结构杂乱度也顺次添加。因为相变冷却本钱比较高, 考虑到下降本钱的要素, 现在工程技能上常选用空气冷却和液体冷却两种办法。

 

除了依据冷却介质区分冷却体系以外, 冷却体系也常常分为自动冷却和被迫冷却两种办法。一般被迫冷却体系直接将电池内部的热空气排出车体, 而自动冷却系一致般具有一个内循环体系, 并且依据电池体系内部的温度进行自动调理, 以到达最大散热才干。一般来说, 被迫冷却办法具有结构简略、零部件数量少、本钱低等优点, 被广泛用于电池冷却体系规划中。

 

不管是空冷体系, 仍是液冷体系, 一个完整的冷却体系应包含以下组成部分: (1) 冷却动力部件, 风冷体系首要是风机或电扇;液冷体系是水泵; (2) 传递途径, 是指冷却体系介质流经的途径, 风冷体系由风管组成, 液冷体系由水管组成; (3) 接头件, 因为传递途径不行避免的存在分叉, 这些分叉部位需求接头件进行联接; (4) 密封件, 一般在进出风口或液体方位进行装置; (5) 其它附件, 首要是组成冷却体系的一些必备联接件、防尘件、卡环等等。

 

1.2 加热体系的根本构成与功用

 

一般来说, 加热体系是为了满意在低温环境下可以使电池能正常充电。加热体系首要由加热元件和电路组成, 其间加热元件是最重要的部分。常见的加热元件有可变电阻加热元件和稳定电阻加热元件, 前者一般称为PTC (Positive Temperature Coefficient) , 后者则是一般由金属加热丝组成的加热膜, 比方硅胶加热膜、挠性电加热膜等。因为轿车地域适用性较为广泛, 在冰冷地区要使电动轿车能正常运用, 有必要对电池加入额外的加热体系以满意要求。

 

PTC因为运用安全、热转换功率高、升温敏捷、无明火、自动恒温等特色而被广泛运用。其间陶瓷PTC元件较为常用, 其本钱较低, 关于现在价格较高的动力电池来说, 是一个有利的要素。陶瓷PTC元件一般不能直接用于加热, 而需求规划金属外壳体, 陶瓷PTC经过加热外壳体而将热量传导给其他结构。

 

可是, 运用陶瓷PTC作为加热元件的缺点也很明显。首要, 包含PTC的加热件体积较大, 会占有电池体系内部较大的空间。其次, PTC的外壳是金属件, 会存在绝缘问题。除了常规的陶瓷PTC这类相对硬度较高的原料, 还存在一类柔性PTC。柔性PTC是指其PTC的安排结构柔软、重量轻、厚度小 (一般可做到0.5mm以下) , 它可以依据需求作成任何形状。这类PTC广泛的用于轿车坐垫加热, 现在也正逐步在电池加热中运用。可是, 这类PTC加热器的本钱会相对较高。

 

绝缘挠性电加热膜是另一种加热器, 它可以依据工件的恣意形状弯曲, 保证与工件严密触摸, 保证最大的热能传递, 并且其厚度可以到达0.25mm左右。硅胶加热器是传统金属加热器无以伦比的具有柔软性的薄形面发热体。它在玻璃纤维布上下二片中夹入硅胶后适压而成的二片薄片构成, 具有杰出的传热性 (标准1.5mm) 。因为柔性, 它可以与被加热物体彻底密切触摸。这两种加热器都属于稳定电阻加热器, 其安全性要比PTC差些

 

1.3 保温体系的根本构成与功用

 

保温体系与加热体系的功用有点相似, 可是严厉地讲又有差异。保温体系更多的情况下是为了满意短期内电池体系内部温度热环境在正常区间内。例如, 在冬天低温下, 电动轿车临时停车2个小时后再作业, 那么在2个小时时刻内, 有必要要有保温体系的效果, 以避免电池体系内部温度过快的下降构成的影响。保温体系规划一般选用保温资料或许保温漆等, 起到阻隔的效果, 避免电池体系内部温度过快的散发。

 

2 动力电池热办理体系全体规划方针与流程

 

2.1 动力电池热办理体系规划的根本方针

 

BTMS规划首要要提出清晰的规划方针, 包含定性方针和定量方针两个方面。一般, 定性方针依据实践情况与理论剖析, 相对比较简略提炼;而定量方针需求在反复规划、实验以及证明后才干得出比较科学的数据。一同, 在获取各项方针的进程中, 不只包含要考虑与剖析电池体系的结构与功用, 还要充沛考虑电动轿车全体体系的规划。

 

现在, 常见的热办理的规划方针首要包含以下三类:

 

(1) 电池体系热环境温度规模。这是热办理体系规划的根本方针和要求。不同类型的电池对温度规模界定并不相同。依据理论研讨与规划经历, 磷酸铁锂电池这个规划值的规模大多落在-30℃~60℃之间。

 

(2) 热环境共同性。该规划方针十分要害, 是点评冷却体系优劣的重要技能方针。现在, 工程技能上大多取5度规模内, 但因为pack的结构、空间等要素的约束, 要满意5度的规划方针比较困难。

 

(3) 低温加热温度操控。关于磷酸铁锂电池, 低温充电的功用较弱, 因而一般需求引入加热体系。低温加热的温度操控也是一个重要的热办理功用方针。

 

2.2 动力电池热办理体系规划的全体流程

 

在剖析和确认动力电池热办理体系规划方针的根底之上, 需求进行动力电池热办理体系全体思路与流程的规划。动力电池的热办理规划全体流程如下内容, 整个流程如图1所示:

 

(1) 确认外部输入。这一部分一般是指考虑与剖析整车运用要求和环境要求, 比方功率、能量、放电倍率、行车工况、环境温度等要素。

 

(2) 依据外部输入确认电池功率需求以及能量需求。

 

(3) 核算电池生热量。一般, 电池生热量可以依据电化学理论、热力学理论等核算。但在工程中, 可以用简略的焦耳热去替代。

 

(4) 依据车辆运用的环境要求, 确认动力电池体系是否需求规划冷却体系、加热体系和保温体系。一同, 在冷却体系规划中要确认是运用天然冷却计划、强制风冷计划仍是强制液冷计划。

 

(5) 依据1~4确认规划阐明书, 假如核算结果超越热办理规划方针, 那么要重新考虑电池选型或许电池热运用环境。

 

(6) 依据规划书进行详细规划, 包含结构规划以及仿真剖析。在这一阶段, CFD仿真和热仿真占用了许多时刻, 结构规划依据仿真结果进行调整与完善。

 

(7) 动力电池的试制。

 

(8) 动力电池热办理功用测验, 包含冷却效果测验、加热效果测验和保温效果测验三个根本方面。

 

3 总结

 

针对现在动力电池热办理研讨过于集中冷却体系上, 本文从理论剖析与工程技能的视点, 完整地讨论与剖析了动力电池热办理体系的各种组成部分与功用, 包含冷却体系、加热体系和保温体系。一同, 依据前人的有关研讨与实践规划, 对动力电池热办理体系的全体规划流程进行了剖析与论述, 从全体上展示了轿车动力电池热办理体系规划的根本方针、根本流程与根本要求。

 

参考文献

 

[1]林成涛, 田光宇, 仇斌, 等.MH-Ni动力电池散热才干影响要素剖析[J].电源技能, 2008, 32 (2) :115-119.

 

[2]唐志军, 朱群志.热办理技能运用于动力电池的研讨[J].电源技能, 2013, 37 (1) :103-106.

 

[3]常国峰, 陈磊涛, 许思传, 等.镍氢电池热办理体系结构优化规划[J].同济大学学报 (天然科学版) , 2009, 37 (11) :1518-1520.

 

动力电池热办理 篇5

问题1：拟定《办理办法》是依据什么布景？

 

跟着新动力轿车工业的快速展开，我国已成为国际第一大新动力轿车产销国，动力蓄电池产销量也逐年攀升，动力蓄电池收回运用迫在眉睫，社会高度注重。2009-2012年新动力轿车共推行1.7万辆，安装动力蓄电池约1.2GWh。2013年以后，新动力轿车大规模推行运用，到2017年末累计推行新动力轿车180多万辆，安装动力蓄电池约86.9GWh。据职业专家从企业质保期限、电池循环寿数、车辆运用工况等方面归纳测算，2018年后新动力轿车动力蓄电池将进入规模化退役，估计到2020年累计将超越20万吨（24.6GWh），假如按70%可用于梯次运用，大约有累计6万吨电池需求作废处理。动力蓄电池退役后，假如处置不当，随意丢弃，一方面会给社会带来环境影响和安全隐患，另一方面也会构成资源糟蹋。党中央、国务院高度注重新动力轿车动力蓄电池收回运用，国务院举行专题会议进行研讨布置。推进新动力轿车动力蓄电池收回运用，有利于维护环境和社会安全，推进资源循环运用，有利于促进我国新动力轿车工业健康继续展开，关于加速绿色展开、建造生态文明和美丽我国具有重要含义。

 

动力蓄电池收回运用作为一个新式范畴，现在处于起步阶段，面对着一些突出的问题和困难：一是收回运用体系尚未构成。现在绝大部分动力蓄电池尚未退役，轿车出产、电池出产、归纳运用等企业之间未树立有用的协作机制。一同，在执行出产者责任延伸准则方面，还需求进一步细化完善相关法令支撑；二是收回运用技能才干不足。现在企业技能储备不足，动力蓄电池生态规划、梯次运用、有价金属高效提取等要害共性技能和装备有待打破。退役动力蓄电池放电、存储以及梯次运用产品等标准缺乏；三是鼓舞方针办法保证少。受技能和规模影响，现在商场上收回有价金属收益不高，经济性较差。相关财税鼓舞方针不健全，商场化的收回运用机制尚未树立。

 

咱们认真贯彻执行国务院决议计划布置，加速构建新动力轿车动力蓄电池收回运用准则，研讨树立收回运用办理机制，拟定了《办理办法》，清晰了相关方责任和监管办法，为新动力轿车动力蓄电池收回运用职业健康展开供应重要保证。

 

问题2：《办理办法》的拟定遵从哪些首要准则？

 

动力蓄电池收回运用链条长、环节多、规模广，触及办理准则、方针联接及商场机制等诸多方面。咱们在《办理办法》编制进程中，首要遵从以下准则：一是出产者责任延伸准则。新动力轿车出产企业承当动力蓄电池收回的主体责任，相关企业在动力蓄电池收回运用各环节实行相应责任，保证动力蓄电池的有用运用和环保处置；二是产品全生命周期办理准则。对动力蓄电池从规划、出产、出售、运用、修理、作废、收回、运用等各环节提出相关要求；三是有法可依准则。动力蓄电池收回运用一切行为及相关方责任均以法令法规为依据，做好与现有方针联接，构成方针合力；四是政府引导与商场相结合准则。在发挥政府各相关部分监管功用的一同，充沛发挥商场效果，在收回体系建造、梯次运用等范畴立异商场办法。

 

依据以上考虑，《办理办法》清晰了各相关主体责任，以动力蓄电池编码标准和溯源信息体系为根底，完成动力蓄电池产品来历可查、去向可追、节点可控、责任可究，构建全生命周期办理机制，推进树立完善的标准和监管体系，促进动力蓄电池收回运用健康继续展开。

 

问题3：《办理办法》的编制进程是怎样的？

 

《办理办法》编制进程中，咱们安排有关研讨机构、协会等单位专家，对轿车出产、电池出产和归纳运用等企业进行了广泛调研，对我国动力蓄电池收回运用现有情况，国外动力蓄电池收回运用办理准则、办法以及技能进展等方面的情况进行了体系深化的研讨。在此根底上，编制完成了《办理办法》初稿，并屡次征求各方定见批改完善，一同完成了向国际贸易安排进行通报（WTO/TBT通报）等作业。终究发布的《办理办法》是充沛聚集各方定见并达成一致的结果。

 

问题4：《办理办法》包含哪些首要内容？

 

《办理办法》详细包含总则、规划出产及收回责任、归纳运用、监督办理、附则5部分，31条以及1个附录，内容首要表现在6个方面。

 

一是确立出产者责任延伸准则。轿车出产企业作为动力蓄电池收回的主体，应树立动力蓄电池收回服务网点并对外发布，经过售后服务机构、电池租赁企业等收回动力蓄电池，构成收回途径，也可以与有关企业协作共建、共用收回途径，进步收回率。轿车出产企业还应执行动力蓄电池收回运用相关信息发布等责任要求。一同，梯次运用企业作为梯次运用产品出产者，要承当其产生的废旧动力蓄电池的收回责任，保证标准移送和处置。

 

二是展开动力蓄电池全生命周期办理。《办理办法》充沛表现了产品全生命周期办理理念，针对动力蓄电池规划、出产、出售、运用、修理、作废、收回、运用等工业链上下游各环节，清晰相关企业实行动力蓄电池收回运用相应责任，保证动力蓄电池的有用运用和环保处置，构建闭环办理体系。

 

三是树立动力蓄电池溯源信息体系。以电池编码为信息载体，构建“新动力轿车国家监测与动力蓄电池收回运用溯源归纳办理途径”，完成动力蓄电池来历可查、去向可追、节点可控、责任可究。对动力蓄电池收回运用全进程施行信息化管控，是《办理办法》的中心办理办法。《办理办法》对轿车出产、电池出产等企业清晰提出溯源办理要求，各相关企业应及时上传相关信息。

 

四是推进商场机制和收回运用办法立异。《办理办法》注重发挥企业的主导效果，鼓舞企业探索新型商业办法，如发起和树立工业基金以及研讨动力蓄电池残值买卖等，加速构成商场化机制，推进要害技能和装备的工业化运用。一同，支撑展开动力蓄电池收回运用的科学技能研讨，引导产学研协作，以商场化运用为导向，展开动力蓄电池收回运用办法立异。

 

五是完成资源归纳运用效益最大化。为最大化运用退役动力蓄电池剩下价值，《办理办法》鼓舞按照先梯次运用后再生运用准则，展开动力蓄电池的再运用。对具有梯次运用价值的，可用于储能、备能等范畴；不具有梯次运用价值的，可再生运用提取有价金属。经过对动力蓄电池的多层次、多用途合理运用，进步归纳运用水平与经济效益。一同，与已施行的《新动力轿车废旧动力蓄电池归纳运用职业标准条件》等办理方针相联接，推进工业标准化、规模化展开，完成环境效益、社会效益和经济效益有机一致。

 

六是清晰监督办理办法。《办理办法》清晰要求拟定拆开、包装运输等相关技能标准，构建标准体系，并树立梯次运用电池产品办理准则。一同，各有关办理部分要树立信息同享机制，构成合力，在各自责任规模内，经过责令企业期限整改、暂停企业强制性认证证书、公开企业履责信息、职业标准条件申报及公告办理等办法对企业施行监督办理。

 

问题5：为执行《办理办法》要展开哪些作业？

 

《办理办法》现已出台，怎么贯彻执行好是要害，要点展开以下作业：

 

一是树立收回运用体系。推进轿车出产企业加速树立废旧动力蓄电池收回途径，发布收回服务网点信息，保证出产者责任延伸准则得到全面执行。引导轿车出产、电池出产、归纳运用等企业加强协作，经过多种办法构成跨职业联合共同体，树立有用的商场化机制。咱们充沛发挥社会安排效果，现在已推进成立了收回运用工业联盟，活跃鼓舞立异商业办法。

 

二是施行溯源办理。对动力蓄电池进行一致编码，并展开全生命周期溯源办理，是废旧动力蓄电池收回运用办理的重要手法。已安排开发了“新动力轿车国家监测与动力蓄电池收回运用溯源归纳办理途径”，将于近期发动运转，施行动力蓄电池出产、出售、运用、作废、收回、运用的全生命周期信息收集，做好各环节主体实行收回运用责任情况的在线监测，树立健全监管准则。

 

三是完善标准体系。在已发布动力蓄电池产品规格尺寸、编码规矩、拆解标准、余能检测等4项国标根底上，加速动力蓄电池收回运用有关标准的研讨和立项作业，推进发布一批梯次运用、电池拆开、电池拆解指导手册编制标准等国标，并支撑展开职业、当地和团体相关标准拟定。

 

四是抓好试点演示。近期将发布新动力轿车动力蓄电池收回运用试点施行计划，发动试点演示，支撑有条件的当地和企业先行先试，展开梯次运用要点范畴演示。经过试点演示，发现问题，寻求处理计划。培育一批动力蓄电池收回运用标杆企业，探索构成技能经济性强、资源环境友好的多元化收回运用办法。咱们活跃推进我国铁塔公司展开动力蓄电池梯次运用实验，现在已在12个省市建造了3000多个实验基站，取得了较好效果。

 

五是营造展开环境。加强与已出台的新动力轿车等有关方针联接，研讨财税、科技、环保等支撑方针，鼓舞社会资本出资或树立工业基金，推进要害技能和装备的工业化运用。

 

动力电池热办理 篇6

要害词：HEV,电池办理体系,电池热办理,SOC

 

前言

 

现在,因为混合动力轿车在功用具有了传统轿车的优势,克服了电动轿车续驶里程问题,并具有以较小的本钱添加沟通可观的燃料经济性和排放功用的收益,然后为商场所承受,在国际规模内已成为新型轿车开发的热门。动力电池作为混合动力轿车的动力之一,为保证电池组的杰出功用以及延伸电池的运用寿数,对其运转情况进行有用的办理和操控将显得尤为重要。所谓电池办理便是对电池组电池单元运转情况进行动态监控,经过对电池的剩下容量(SOC)进行实时地精确估量,然后有用操控电池充放电运转,使电池处于最佳作业情况,充沛发挥电池的功用。

 

从国内外对动力电池办理体系研讨来看,混合动力轿车电池的办理体系首要包含以下四个方面的研讨[1]:(1)电池荷定情况(SOC)的精确估量;(2)电池组均衡操控战略研讨;(3)电池组热办理体系;(4)电池监控确诊与过载维护。取得精确牢靠的电池SOC是电池办理体系最根本和最首要的使命。可是因为混合动力轿车电池作业办法的特别性(频频充放电)及其本身的非线性,其S O C精确估量难度较大。

 

1. 电池SOC估量办法[2]

 

电池S O C的精确估量是电池办理体系的要点和难点,现在,电池S O C估量大多经过丈量电池的电流、开路电压、温度等外界参数并依据电池SOC与这些参数的联络来间接推断得出电池SOC的大概估量值。其间较为常用的有电量累计法、开路电压法、等效电路模型法、电化学阻抗频谱法等。

 

1.1 电量累计法

 

电量累计法的根本思想是依据Peukert等式,Peukert等式为:Ipct=常数。I为电池恒流放电电流值;t为以I恒流继续放电至停止电压的时刻。推导可得出某恣意稳定电流下电池的放电电荷数:;pc与电池相关的常数。由此可知,Peukert等式可以用来核算电池恒流放电情况下所放出的电荷数。因而,依据电池SOC的一般界说和Peuker等式得出电池SOC核算根本公式为:

 

其间:Cn—标称容量;I—某放电电流(A);t—以电流I放电时刻(h);

 

这种办法根本上是从电池SOC动态界说出发,理论上是可行的。可是存在以下几个问题:(1)难以对电池作业的初始SOC做出较为精确估量,以至于在初始计量的时分差错现已存在;(2)因为算法本身存在必定的估量差错,并且跟着积分时刻的堆集,差错也将会越来越大。还有公式中需求添加温度系数批改,并且应该进一步考虑电池自放电问题和电池充放电功率的影响。

 

1.2 电池模型法

 

现在较为常用的电池SOC估量办法还有等效电路模型法,这种办法首要是经过树立电池的等效电路数学模型,经过丈量实验确认模型的各个参数,终究在模型的根底上得到电池的SOC估量。电池数学模型首要经过树立电池终端电压和电池SOC之间的联络,首要模型如下

 

Et:电池终端电压;E0:开路电压;Ri:电池欧姆内阻;I:瞬间电流;

 

考虑到电池在充放电情况下其欧姆内阻Ri并不相同,因而在模型中一般运用两个不同的等效内阻Rc和Rd进行模仿电池在充电和放电情况下的等效内阻。

 

为了猜测电池功用,现在现已树立了多种电池模型。其模型首要是经过电池终端电压和电池SOC之间的联络树立等式。可是现在为止并没有可以精确猜测电池功用的模型,并且模型很难精确估量电池在运用进程中的动态特性。

 

依据前面两种电池SOC估量办法研讨的根底上,提出了一种两者相结合的办法,其首要运算算法如下:SOC=w(SOCc)+(1-w)(SOCv);其间w为权衡系数;SOCc为电量累计法估量所得的电池SOC;SOCv为经过电池模型估量所得的电池SOC。在此办法中,怎么确认权衡系数w是算法的要害所在。

 

混合动力轿车电池在运转进程中有多方面的影响要素,如本身要素有电池荷定情况、电池自放电、电池迟滞效应、电池寿数等,外界要素如充放电倍率、温度、充放电频频替换等。因而,关于电池SOC估量而言,首要包含两个方面:一是电池运用之前初始SOC的动态预估量;二是电池运用进程中SOC的动态估量。关于上面所提的各种电池SOC估量办法都有各自的优缺点,都具有必定的局限性,很难全面地考虑电池的各方面影响来得到精确牢靠的电池SOC估量。因而,是否可以经过各种估量办法相结合进行电池SOC估量,可是这方面的估核算法的研讨还较少。

 

2. 电池热办理

 

电池的热办理是电池办理体系的重要组成部分,其首要功用是经过电扇等冷却体系和热电阻加热装置使电池温度处于正常作业温度规模。电池办理的要点是经过剖析传感器显现的温度和电池组的联络,确认电池组外壳及电池模块的合理摆放方位,使电池箱具有有用的热平衡与敏捷散热功用,经过温度传感器丈量天然温度和箱内电池温度,确认电池箱体的阻尼通风孔的大小,以尽可能下降功耗。在电池热办理规划进程中面对的首要问题有:(1)充放电时产生的反响热怎么及时散出;(2)模块内部单体之间温度怎么到达均匀散布;(3)在环境温度较低情况下。怎么敏捷将电池预热到正常作业温度规模。

 

电池内部的电化学反响较为杂乱,存在可逆和不行逆的反响而产生热量,使电池发热。电池温度的急剧上升将导致电池的功用下降并且下降电池的运用寿数。电池运转温度和电池寿数以及电池功用之间的联络[4]如图1所示。因而有必要将电池运转温度操控在必定的规模内。

 

3. 混合动力轿车镍氢电池办理体系的展开方向

 

电池办理体系是监测动力电池包和模块的电压、温度和电流,以及进行电池S O C估量和信息沟通的装置。动力电池办理体系展开至今,与工业化的要求还有必定的差距。首要表现在以下几个方面:

 

a)电池SOC估量

 

电池SOC精确估量是电池办理体系最为杂乱难度最高的部分,也是最重要的部分。尤其是混和动力轿车动力电池SOC难以得到精确估量。而电池SOC估量精确程度直接联络到电池运用寿数、电池运用功用以及整车的经济性的好坏。现在,国内混和动力轿车电池办理体系存在电池SOC估量的差错较大(一般大于1 0%),由此也带来了动力电池在运用上的局限性。

 

b)电池SOH估量

 

电池SOH是表明电池健康情况的物理量,是电池功用确诊、是否需求更换新电池的依据。因而,为了到达工业化的要求,电池动力办理体系除了需求进行电池SOC实时精确估量之外,还需求进行电池SOH的精确估量,然后为得到更加全面的电池情况信息。

 

c)电池热办理

 

现在现已已存在多种电池冷却和升温的办法,可是关于不同的电池包的结构形体和合理的通风散热通道规划对电池散热将带来很大的影响,别的电池的封装隔热维护也很重要。除此之外将电池内传热特性(电化学反响与导热特性)与外部散热结构相结合进行规划剖析将是电池热办理体系规划的有用途径。

 

电池办理体系作为一个体系,其内部结构是彼此联络的。关于混和动力轿车动力电池而言,其作业电流波动很大,并且充放电转换相当频频,如能经过辅佐电容放电使电池既以近似恒流作业又能满意车载要求,经过改动电池作业温度进步电池的充、放电功用,改动电池存放温度、湿度下降电池自放电,一切这些都将有利于进步电池SOC估量的精度,然后进一步完善混合动力轿车电池办理体系。

 

参考文献

 

[1]朱元,韩晓东,田关宇.电动轿车动力电池SOC猜测技能研讨.电源技能

 

[2]麻友良,陈全世,齐占宁.电动轿车车用电池SOC界说与检测办法.清华大学学报(天然科学版).2001年第41卷第11期

 

[3]ThermoAnalytics Inc.,Battery modeling for HEV simulation by Thermo Analytics Inc.http://www.thermoanalytics.com/support/publications/batterymodelsdoc.html.

 

动力电池热办理 篇7

要害词：混合动力公交车,电池办理体系,CAN,总线,SOC,估量

 

0 导言

 

动力电池作为混合动力公交车的动力之一,在整车运转进程中发挥着重要效果。为维护电池组功用,延伸电池运用寿数,收回制动能量,以及进步混合动力公交车的燃油经济性,有必要对电池组进行合理有用的办理和操控。

 

本文规划了依据CAN总线的散布式电池办理体系用于完成电池信息收集、SOC (电池荷电情况)估量、电池安全办理以及和整车通讯的功用,然后简化了线束,进步体系的牢靠性。

 

1 电池办理体系全体规划

 

1.1 电池办理体系的首要功用

 

规划的电池办理体系首要完成以下功用:

 

(1)精确监测电池组的各种运转参数,如模块电压、电池组总电压、电池温度、电流以及压力等;

 

(2)经过测出的电池参数猜测电池的SOC、最大答应充放电电流、放电深度等;

 

(3)操控电池的充电,依据电池当时的情况决议可充入或放出的电量,避免危害电池;

 

(4)模块电压选用散布式收集计划,用CAN总线传输收集数据;

 

(5)电池办理体系选用高速CAN总线与整车操控体系通讯,到达实时性、牢靠性的要求;

 

(6)实时取得电池组的各种情况,在呈现毛病时宣布不同等级的报警信息,并可以采纳相应的办法,保证电池组的安全;

 

(7)电池组内一切单体电池的SOC和电压的均衡操控;

 

(8)电池组的热办理。

 

1.2 电池办理体系的根本结构

 

该电池办理体系结构图如图1所示。

 

2 电池办理体系的硬件规划

 

2.1 电池模块ECU规划

 

电池模块ECU选用PHLIPS公司的高功用微操控器P87C591,如图2所示。

 

每个电池模块需求电压丈量,每路均选用LM138构成的运放电路,将被测电压送至P89C591的A/I)转换接口。温度丈量选用DALLAS公司的单总线(1-Wire)器材DS18B20数字温度传感器,它的丈量规模是-50～150℃,精度可达0.1℃,不需求A/D转换,直接将所测温度转换为数字量。DS18B20型传感器严厉遵守单总线串行通讯协议,其信号线可以直接与微操控器的一位双向I/O相连。

 

2.2 电池组ECU规划

 

电池组ECU选用TI公司的高功用数字信号处理(DSP)集成芯片TMS240LF2407。因为本电池办理体系需求2个独立的CAN接口,而TMS240LF2407内部只集成了1个CAN操控器,所以,需外扩1块CAN操控芯片SJA1000。电池组ECU结构框图如图3所示。

 

图中ADC0、ADC1分别收集电池组总电压、总电流,D0用于均衡器的启、停操控,D1用于电池模块的启、停操控,SJA1000为外扩的CAN操控器,TX、RX用于完成与整车CAN的通讯。

 

2.3 CAN总线接口的规划

 

P87C591内置CAN操控器的电路是依据CAN标准2.0B版规划的,供应了对CAN协议的彻底完成。P8xC591系列操控器包含了PHILIPS半导体的SJA1000独立CAN操控器所具有的相同功用,并有如下改善:

 

(1)增强的CAN接纳中止;(2)扩展的检验滤波器;(3)8个滤波器用于标准帧格局;(4)4个滤波器用于扩展格局;(5)在运转中改动特性。

 

CAN总线接口硬件电路如图4所示。

 

3 电池办理体系的软件规划

 

3.1 电池SOC值估量程序规划

 

因为混和动力公交车用电池根本作业在30%～80%SOC的规模内,很少呈现充溢电或许放完电的情况。假如独自选用电量累积法,累积差错将难以得到批改,因而本规划采纳电量累积法结合开路电压法,一同考虑充放电功率、温度以及自放电的影响,完成对SOC的猜测。

 

3.1.1 电池初始电量的估量

 

当电池的作业电压转为开路电压时,体系将自动记载SOC和开路电压的继续时刻,即自恢复效应的继续时刻,为以后的SOC预算做准备。初始电量情况可以由两种办法取得,直接调用SOC记载或预算电池的静态电量情况。经过操控体系记载的电池静置时刻的长短,初步判断电池的自恢复程度。若自恢复程度较浅(电池静置时刻小于6h),则直接调用体系记载的上一次电池停止作业时的SOC作为本次作业循环的初始电量情况;若自恢复程度较深(电池静置时刻大于6h),则认为其为开路电压。依据开路电压和SOC的联络,得到初始电量:

 

式中,SOC0为电池的初始电量,U0为电池的开路电压,T为电池的温度。

 

3.1.2 电池电量的计量和实时批改

 

初始电量情况预预算战略的完成,也为运用累积法计量电量供应了前提条件,使累积法可以在不同的初始电量情况下运用。

 

在车辆运转时,选用电量累积法进行计量。

 

SOC=SOC0+∫icK1(T,SOC)dt-∫iddt-K(Ta,t)

 

式中,SOC为电池的剩下电量,ic为充电电流,id为放电电流,Ta为均匀温度,t为运用时刻。K1(T,SOC)为充电功率,是当时温度和充电倍率的函数。K(Ta,t)为自放电电量,为均匀温度Ta和电池运用时刻的函数。

 

为了习惯混合动力公交车电池作业条件随机性强的特色,树立了电池在各种条件下的充放电功率数据库,对应不同的条件,由操控程序查询相应的数据库,自动挑选对应的充放电功率,将不同条件下的充放电电量折算成标准条件下的标准电量。软件流程图如图5所示。

 

3.2 CAN通讯程序规划

 

通讯程序包含初始化程序和主循环程序,其流程图如图6所示。

 

4 结束语

 

混合动力公交车用电池办理体系选用依据CAN总线的散布式规划计划,完成了数据监测、数据显现、CAN通讯、SOC猜测、电池热办理和毛病确诊及安全报警等功用。电池SOS猜测选用电量累积法结合开路电压法,克服了电量累积法的缺点。实验表明,该电池办理体系数据监测精确,运转牢靠,保证电池安全运转,进步了电池的功用和运用寿数。

 

参考文献

 

[1]Antoni Szumanowski.混合动力车辆根底[M].陈清泉,孙逢春编译.北京:北京理工大学出版社,2001

 

[2]童伟,黄向东,尹丰,等.依据CAN总线的混合动力/电动轿车蓄电池ECU的研制[J].机床与液压,2004(10)

 

[3]邬宽明.CAN总线原理和运用体系规划[M].北京:北京航空航天大学出版社,1996

 

[4]张忠义,羌嘉曦,杨林.等.混合动力轿车电池办理体系[J].机电工程技能,2006,35(1)

 

[5]黄文明,韩晓东,陈全世,等.电动轿车SOC估核算法与电池办理体系的研讨[J].轿车工程,2007,29(3)

 

[6]吴有宇,尹叶丹.依据CAN总线的散布式动力电池办理体系[J].轿车工程,2004,26(5)

 

动力电池热办理 篇8

估计2016年全国际投产轻型车9000万辆,我国是2500万辆左右。假如加上重型货车,还要添加几百万辆。另据中汽协发布的数据,我国品牌大抢风头,其间本乡品牌乘用车2015年共出售874万辆,同比增长15.3%,占乘用车出售总量的41.3%。别的新动力车增长敏捷,估计2016年将会到达70万辆。

 

可见,车用电子元器材厂商迎来了最好的年代。本文将聚焦新动力车、自动驾驭,邀请国内外元器材原厂、IDH(独立规划公司)、代理商等展开讨论。

 

电池办理芯片及处理计划

 

电池办理芯片需求更高的丈量精度和更齐备的安全机制

 

跟着业界对电池电量核算的精度要求不断进步,以及越来越优异的电池工艺技能的呈现,使得电池充放电曲线更加平坦,所以电池办理芯片需求具有更高的丈量精度。别的,因为锂电池的失效特性,电池办理体系的牢靠性和安全性至关重要。国内厂商开端注重体系级的安全性规划以及ISO26262标准的引入。集成越来越齐备的毛病报错机制、数据校验机制以及冗余监控机制是当下新的技能趋势,这也正是ADI在电池办理芯片范畴致力的方向。

 

电池办理体系:ADI现已推出一系列可运用在混合动力车及纯电动车上的锂电池监控和维护体系产品,这些体系集成了锂电池安全监控器,可以协助用户完成毛病安全电路确诊,并为之构建安全环境的安全监控器材。该器材由电池组供电,可以针对过压、过温或欠压这三种情况中的任何一种供应同享式或独自式报警。

 

电流检测:ADI公司在传统12V铅酸电池办理范畴中位列首席,在全球占有超越95%的商场份额。我国国内许多大城市,存在比较严重的拥堵情况。智能的铅酸电池办理可以使能启停体系,在电池可以支撑用电的情况下封闭发动机,以下降油耗,更重要的是可以大幅度下降对环境的污染。ADI的电流检测芯片ADu CM703x/ADu CM33x可以精确检测电池组的电流,不光可以用于传统的启停体系,也被许多国内外客户许多运用在锂电池的办理体系中,对电池组的电流进行精确监控。

 

阻隔:在电池办理和电机操控体系中,许多当地要进行强弱电信号的阻隔。ADI的i Coupler®和iso Power®系列数据和电源阻隔器,具有优异的数据速率和功率耗费,一同满意阻隔等级要求。咱们也正在推出新一代有着更高EMC功用和牢靠性的产品,以协助国内外客户到达日益进步的新动力车各项技能标准。

 

电机操控:相关于可在变速箱、EPS和HEV/EV电机中用于电机轴视点和速度丈量的AD2S1205和AD2S1210。ADI的ADA4571,集成了信号调度扩大器和ADC驱动器可以产生两路模仿输出,可用于指示周围磁场的角方位。其在一个封装中包含两个芯片、一个AMR传感器和一个固定增益(标称增益为40)外表扩大器,供应与旋转磁场视点相关的干净且扩大的余弦和正弦输出信号。输出电压规模与电源电压成比例。该芯片可用于下一代电机操控的运用,大大下降体系本钱,并且到达很好的功用功用。

 

TI经过自动均衡16节电池计划进步EV/HEV功率

 

据IHS,2016年我国轿车半导体商场总值将到达60亿美元。均匀每量车中的半导体约占两三千元人民币。因为我国政府收购用车30%是新动力车,因而半导体含量更高的新动力车遭到瞩目。

 

可是新动力车的痛点首要是电池,其间之一是电池充电,人们忧虑电池寿数——终究充不了多少电了。

 

电池充电一般有自动均衡和被迫均衡两种办法。经过选用自动均衡计划时,电池的潜能可被彻底释放出来。例如,在上海已有EV公交车运用了TI自动均衡计划。理论上,EV公交车的行进里程充溢电能跑150公里。实践运营傍边只跑了83公里,后来TI协助优化了其计划,原先的被迫平衡换成了自动平衡,现在能跑到约105公里。可见,从前期的被迫计划换成了自动均衡计划,有25%、26%的行进里程添加。

 

为了促进自动均衡的选用,TI于2016年7月将上市16节自动均衡计划——TIDA-00817。“经过实用精确的自动均衡,TIDA-00817可以充沛运用电池的电量,然后使轿车跑得更远。”姚志成说:“别的,内置自检有助于验证内部功用,其间包含集成的电压比较器,可以将电池电压保持在正确规模内,避免意外产生。”

 

详细地,TIDA-00817的亮点是:依据bq76PL455A-Q1可堆叠式监督器和维护器,可用于大容量锂离子电池。别的,可进行16节锂离子电池的高度精确地监督。有集成维护器。具有高度体系牢靠性,包含具有1Mb/s可堆叠阻隔式差分UART;支撑导线开路检测。可完成2~5A自动均衡,可以彻底阻隔传输至外部12V电源/电池。

 

Intersil用于锂离子电池单元均衡的IC产品

 

功用和安全方针是开发人员在挑选用于电池办理运用的IC产品重要要素。功用首要由IC中模仿前端、精细基准源和模/数转换器(ADC)三个要害功用块来决议的。这些功用块的功用对精度和温度安稳性有直接影响,这联络到对电池组的可用电能的精确丈量以及全体电池组的寿数。电池体系工程师将这些参数称为电池的健康情况和充电情况,并用它们来进行一些测定,例如轿车电池可行使多少里程。

 

Intersil的现有产品系列运用的是无源电池单元均衡技能。无源均衡可为现在的高质量和高度安稳的锂电池单元供应最佳本钱/功用比。至于安全方面,这些先进的电池监测IC可避免高能锂电池单元到达临界作业极限:充电期间的过压、放电期间的欠压、过温作业、电池单元均衡失配以及对独自电池组产品的短路电流毛病检测。经过精确和及时的监测,锂电池组可以保持多年的杰出作业情况。

 

Intersil近期推出的ISL78610是一款最多可级联14个器材的12通道轿车级电池监测器,该器材支撑多种电池类型,可在独立办法下用作主办理器材,或在需求更高轿车安全完整性等级(ASIL)时,连同ISL78600电池办理器一同用作后备器材。别的,Intersil还在不断经过改善流程和制作来改善现有产品组合。

 

关于轿车电池组,ISL78600和ISL78610 12通道MCB IC中选用的菊链通讯具有杰出的瞬态电阻和业界领先的EMC/EMI及热插拔功用。别的,这些产品的初始精度和长期漂移对温度和电压具有高度安稳性。相关运用寿数和精度数字的丈量和特征判定,是在PCB上而非简略地在器材层面(出厂时)进行的。并且,经过选用全差分模仿前端,电池单元丈量输入答应电压为负值。经过选用高度节省空间的64引线方形封装,客户可以优化其PCB布局。

 

自动驾驭或自动安全的应战

 

瑞萨电子经过硬件完成的ADAS功用功率更高

 

作为一家半导体公司,在ADAS(高级驾驭辅佐体系)运用方面,瑞萨电子与第三方协作现已可以供应包含软件和硬件的整套处理计划,关于比较根底的功用都现已可以完成,并且针对不同的商场和客户需求,可以供应具有不同功用的套件。

 

彻底自动驾驭是一个比较杂乱的体系,不只需求精准的雷达和各种传感器如摄像头,还需求每辆轿车可以完成车联网功用,车与车之间要有信息沟通,车与根底设施之间也要有信息沟通。V2X(车对外界的信息沟通)可以经过基站进行网络无线传输办法完成车与其周边环境的信息沟通,而这项技能,美国政府的相关规定将在2019年正式施行。而现在,因为根底设施不行完善,这项技能即便装备到车上,也无法彻底依赖它。瑞萨电子在V2X运用方面,可以供应针对欧美5.9GHz和日本760MHz标准的处理计划。

 

雷达方面,国外首要是77GHz的标准,国内现在一般为24GHz,并且还没有构成一致的标准。跟着77GHz标准的本钱逐步下降,技能逐步老练,未来国内的标准也可能向国外的77GHz标准展开。瑞萨电子在这一部分,首要是做信息融合和处理操控,经过跟传感器厂商协作,供应整套软件和硬件的雷达处理计划。

 

瑞萨电子选用专门的硬件IP处理器集成在专用So C如R-Car产品系列,从一开端就将产品界说为轿车等级相关的产品要求。尤其是在ADAS运用上,经过硬件来完成图画处理和辨认等相关功用,这样也会使得整个体系功率更高,更安稳。据悉,瑞萨电子还会将自动安全和安防的功用模块也集成到新一代R-Car的产品系列中。瑞萨电子最新开发的产品是引证驾驭舱的概念,行将整个外表、导航多媒体信息文娱体系和ADAS相关的功用集成到单一芯片来完成,R-Car产品可以供应最多八路摄像头输入和三路视频输出。现在商场上360环视体系只需4路摄像头,跟着整车厂对未来视觉相关运用的需求,瑞萨电子可以供应支撑多达八路摄像头的产品。经过和第三方协作,瑞萨电子供应包含软件和硬件的整套处理计划给商场和客户。

 

自动驾驭技能需求添加更多的技能干涉

 

ADAS的技能应战来自进步“辅佐”特性的成效。许多ADAS体系局限于警告驾驭员,但轿车在哪里自动刹车或转向的“自动安全”才干正在生长。这些体系需求在更多情况下干涉,如夜间驾驭、市区驾驭或辨认骑车人及行人。详细应战包含平衡误检(无故刹车)和漏检(未检测到应当刹车的风险),以及平衡本钱和效益,使体系吸引轿车零售买家。全自动驾驭加重这些应战,因为轿车需在一切情况和一切条件可给定的使命参数导航,即便条件变化出其不意。这意味着传感器的功用、算法和安全机制都足以满意需求。

 

功用的改善使传感器能看到更多细节,并在最具应战性的轿车条件下做到。要害功用特性包含高动态规模(HDR)、削减闪耀、高分辨率、夜视微光灵敏度以及高速接口、散热特性和可选的协处理器以协助客户把图画传感器与其他体系元件整合。安森美半导体供应新的才干处理这些应战,进步传感器功用及安全机制,具有全轿车级质量。

 

功用安满是咱们的产品另一重要特性,因为更高水平的自动安全和自动化承当更多驾驭使命。安森美半导体的下一代图画传感器供应先进的安全特性,使客户能创建轿车安全完整性等级(ASIL)鉴定体系,契合ISO 26262标准。咱们看到客户针对安全运用从ASIL B到最严苛的ASIL D级。咱们的安全特性经过对每帧嵌入式统计数据陈述图画传感器健康,而不影响体系功用。可处理毛病办法如冻住图画帧、镜像图画(左到右)、部分冻住或重复图画等,不加重体系CPU及软件担负。

 

ARM冗余和毛病检测助力自动驾驭水平

 

赋予车辆(实践上任何“机器人”,例如无人机)感知周围环境的才干并安全地做出回应,一直以来都是一项应战,核算机视觉职业致力于此现已许多年了。可是曩昔几年里,经过改善核算硬件和更强劲的视觉算法,核算机视觉职业现已取得了显著的进步。高度自动化或许全自动轿车迟早会完成大规模布置。这仅仅一个时刻问题。

 

咱们从核算机视觉和人工智能技能研讨人员和开发人员取得关于轿车技能的反应,他们可以运用几乎无限量的核算才干。不管他们现在具有多少,为其供应更多核算才干,有助于他们完成更多功用,例如更高分辨率相机,处理更多信息来历(例如,结合更多相机和雷达数据),或许仅仅是运用以往遥不行及的新算法类型。

 

职业所面对的应战在于在预算和温度有限的条件下把这些功用集成到轿车上,一同还需求冗余和毛病检测来处理硬件毛病。这正是ARM所擅长的范畴。鉴于咱们在移动商场已取得的成功,低功耗和低本钱一直以来都是咱们的两大行进原动力。

 

Powertrain:传统车vs新动力车

 

Powertrian(动力传动系)是轿车的中心技能之一,也是传统轿车电子厂商的经典绝活。现在的混动轿车和电动轿车(HEV/EV)首要靠主功率电动机等完成,这为powertrain带来了新的技能应战。

 

瑞萨0.9L/2.9L主驱电机操控计划

 

从现在全球低碳化需求来看,在可预见的将来,传统轿车的动力总成技能仍是要围绕着节能减排的这个方针前行。可是可进步的功率空间现已十分小了。

 

我国现在有很清晰的均匀油耗和单车油耗标准。比方到2020年完成均匀油耗5L/100km,这几乎就在根本上要求一切的车厂有必要完成新动力化。在新动力车Powertrain方面,未来的趋势就在于:“小型化”、“高功率密度”、“高牢靠性”和“高灵活性”。瑞萨电子一直注重新动力轿车,尤其在主驱电机操控方面投入良多。我公司主推的MCU产品,现在占有全球72%的主驱电机操控器商场份额。

 

瑞萨电子的主驱电机操控计划经历了多年研制,现现已展开了5代。现在面向商场的计划有两种,一种是体积为0.9L的电机操控器(Inverter),风冷的机电一体化20k W计划,此计划对协作车厂技能才干要求比较高,现在正在与某个日本车厂协作。另一种为更加老练的计划,是体积在2.9L液冷的电机操控器(40~60k W)。与现在国内主流产品比较契合,现已开端与国内车厂进行产品研制。

 

两种计划的器材均由瑞萨主流产品构成,现阶段首要仍是计划原型,需求跟车厂确认详细参数才干够进行产品匹配规划。而0.9L和2.9L的操控器体积,将会大大进步产品在车内配置的灵活性。在现有计划的根底上,咱们将会很快推出契合最严厉功用安全性的规划。估计近期,瑞萨将会推出契合ISO26262的ASIL-D标准的主驱电机操控计划。

 

Powertrain规划继续地进步功率

 

当下传统轿车与电动轿车的展开如火如荼,功率电子方面的首要趋势包含:增大功率密度,延伸到10万次以上的循环寿数,下降本钱,进步功率。

 

混动和电动轿车的动力总成规划继续地进步功率和削减CO2排放。电动/混动轿车动力总成中运用更少的机械零件,更多的电子元件,规划规矩和对牢靠性的要求跟传统轿车渐行渐远。因为电动/混动轿车商场的快速增长,动力总成的规划周期越来越短。OEM厂家和一级厂家更供货商严密协作,削减规划实践,选用最新技能。

 

充电桩技能与处理计划

 

现在我国有4.9万个充电桩,2020年规划建成480万个,这意味着未来有庞大的商场。

 

三菱电机快速充电的大功率、低损耗处理办法

 

跟着新动力乘用车商场的展开越来越大,充电商场将会有革新性的计划呈现,比方大功率集中充电站呈现,以满意充电的通用性和便当性要求。而大功率集中充电站的运营会由商场引导,并追求体系的高功率、低运营费用和低建造投入。

 

为了应对充电快速化的大功率需求,并考虑这一商场对性价比的要求,三菱电机推出了最新一代的通用工业IGBT模块。在新推出的第7代IGBT模块中,三菱电机选用了最新一代的IGBT硅片和二极管硅片,进一步下降了功率模块的损耗(相比6.1代模块,下降约10%),然后有利于散热规划并进步体系功率;一同还选用了立异的封装结构,比方一体化的基板技能(进步热循环寿数),以及低的内部杂散电感(更好地满意客户的易用性需求)。而跟着模块的预涂相变热界面资料(PC-TIM)的运用,可以进一步保证体系规划的精确度,并且可以将规划的精度和牢靠性保持到成品并供应给终究客户,一同还可以削减体系安装中的工序,下降出产本钱。

 

牢靠性是充电桩当下应该蓄力之处

 

跟着新动力轿车的展开,对充电设施提出了充电快速化、通用化、高效化和智能化等应战要求。从充电桩电源供电规划的视点来看,充电桩职业展开的应战在于电源产品的牢靠性,特别是需求考虑在各种特别、极点情况下电源产品的牢靠性。

 

凭仗扎实的研制实力,牢靠的电源及信号接口产品,针对现在国内展开迅猛的充电桩职业,金升阳为职业客户规划了针对交直流充电桩的电源及通讯接口产品全体处理计划。

 

直流充电桩辅佐供电体系包含了两个电源部分和两个通讯部分。

 

电源部分中,首要需考虑大电流充电情况下BMS的辅佐供电。在最新的国标中将此电源一致标定为12V10A的电源,且后续在BMS办理方面,乘用车与大巴车的BMS供电体系将一致标准。因而,挑选具有自动式PFC功用的LI120-10B12输出12V给BMS体系供电。

 

主控体系的电源部分,选用LH40-10B24给HMI显现屏以及继电器供电。再经过K7812-500R3和K7805-500R3转换为12V和5V分别给监控安防单元和MCU供电。

 

在通讯部分中,本计划运用了三种通讯,CAN通讯、485通讯和232通讯。CAN通讯联接了车载BMS、非车载充电机以及主控体系;485通讯联接了刷卡模块、电表等;显现屏的串口一般选用232的通讯办法。依据内部的点对点通讯,有时也可选用非阻隔的通讯办法。

 

充电桩产品急需进步用户体会

 

现在国内不管是对新动力轿车仍是对充电桩的需求都是越来越大,对其工业远景看,新动力轿车是未来轿车技能晋级、乃至整个轿车职业产品转型的一个重要方向,一同,新动力轿车以及充电桩是当时最受注重的国家新式战略性工业之一。

 

充电桩作为新动力轿车最重要的配套设备,其完善与推行将直接决议新动力轿车能否全面铺开。现在新动力轿车充电付出体会不好,各个厂家推出各自的硬件和软件,付出计划也不同,其彼此之间难以完成通用,亟待商场逐步完善及标准,以进步用户体会。别的,现在充电桩能一同充电的轿车数目有限,不同电池的智能辨认与习惯、输出电流及电压的安稳性和快速充电的操控战略与办法,在充电进程中还需注意安全操控和办理,比方电池办理体系、充电机、烟雾报警体系的安全监控网络,都需求标准出一致的标准。

 

针对充电桩国网标准,英蓓特推出了依据TI AM335X系列的充电桩计费模块,丰富各种通讯接口,计划全体框图如图2所示。

 

充电桩数据处理、人机交互首要经过Mini8600B工控主板来完成。它选用Cortex-A8构架,作业频率达800MHz,预装linux操作体系。别的,关于沟通充电桩,咱们推出了高性价比的计费模块事例——依据atmel AT91SAM9G45来完成的沟通充电桩事例。

 

安满是充电桩的硬性方针

 

因为充电桩的作业电压和电流都到达了十分高的程度,保证充电进程的安满是充电桩规划和施行的一个应战。安全的根底在于充电桩与电池办理体系(BMS)之间的通讯。《电动轿车非车载传导式充电机与电池办理体系之间的通讯协议》规定,充电桩与电池办理体系之间的通讯选用CAN2.0B通讯协议,通讯速率为250kbs。因为BMS用于检测电池充电进程中的电流、电压和温度,因而充电桩与电池办理体系之间的通讯关于充电进程的办理和安全性十分要害。为了避免通讯搅扰,通讯接口独立于总成操控体系之外。在充电桩规划时还有必要要考虑充电接口温度监控、电子锁、绝缘监测和泄放电路等功用,这些都是从规划到工程施行需求考虑的技能应战。

 

RS Components(简称RS)具有多个全球知名品牌的产品线,涵盖了从元器材到测验计划的一切产品。RS供应的计划是在多家供货商产品根底上的更好优化,不只如此,RS也与Facom,Stanley,De Walt and Bacho等欧洲著名的东西厂商协作,为国内客户供应所需的手动和电动东西。RS的Fluke-345和Fluke-435-II、Tektronix MDO3000/4000系列、Megger MFT/MIT以及RS Pro/Iso-Tech的测验和点评计划,可分别用于能效、绝缘计划、以及高性价比体系计划等方面的测验丈量与点评。