隨著電動車的發展,能量和環境的的協調問題有了很大的改善;也就是說,電動車的發展前景十分廣闊。但是,電動車的發展受到了不同因素的制約,其中關鍵的難題表現在能源(也就是電池)自身和能源管理兩個方面。能源問題,也就是電池自身性能表現能力問題,比如電池壽命、安全系數、一致性等;能源管理問題,也就是動力電池管理問題,完善的電池管理系統不但可以讓使用者及時、詳細地了解電池狀態,而且能夠保證電池安全運行。那么,怎樣在現有電池性能的條件下,更好地使電池服務使用者呢,改善和優化電池管理系統就成了迫在眉睫的使命了。
電池管理系統的功能
電池管理系統可以說是電動車的關鍵組成模塊,它是電動車電池安全運行的保障,它是駕駛者掌控電動車續航里程的數據來源,它是保證電池性能、防止電池提前損壞的警察,它是在異常情況發生時及時提醒使用者的審計官。一般來說,電池管理系統的基本功能應該具有:
1 安全保護功能
在電池閑置(停機)狀態、工作狀態(充電、放電)下,對電池模塊進行監測,一旦電池溫度、電壓、電流超出設定極限值時,管理系統能夠立刻關閉電池模塊輸出,并警告使用者。
閑置狀態時,主要檢測電池溫度是否過高,電路有否短路(短路時電壓為0V)等。
工作狀態時,主要進行充電過壓、放電欠壓、充電過溫、放電過溫、放電過電流、短路以及充滿電停止等保護功能,還可以加入充電過電流等人們需要的其他功能。
2 電池模塊狀態監測、統計、輸出數據功能
隨時監測統計電池電壓、溫度、工作電流、內阻等性能參數;及時計算電池剩余容量,以便用戶隨時了解電池模塊的使用狀態;這樣,使用者可以隨時知道電動車的續航里程,找準機會進行充電,避免半路拋錨的情況發生。
檢測到的數據超出設定極限值時,及時通知駕駛者,方便其作出判斷,是否要進行充電,充滿電否,溫度過高否,放電電流過大否,是否有短路,剩余電池容量還能續航多遠,等等。
3 一致性補償功能
當電池之間有差異時,有一定措施進行補償,保證電池組表現能力更強,并有一定的手段來顯示性能不良的電池位置,以便修理替換。
一般采用充電補償功能。設計有旁路分流電路,以保證每個單體都可以充滿電,這樣可以減緩電池老化的進度,延長電池的使用壽命。
4 電池溫度控制功能
電池在充電、放電的過程中,溫度一般會有所升高,有時會達到安全極限,為了能保證電池模塊能持續工作,安裝并控制冷卻裝置也是必要的,可以采用分級風冷的措施,這樣既能有效降低電池溫度,又可以節省能源(電量),有利于電動車續航里程。
因為有的地方、季節環境溫度過低(-20攝氏度都有),不利于電池使用,可以考慮增加升溫裝置,這樣,才有利于電池性能的發揮。
未來的電池模塊必定是智能化的,其管理系統將會綜合監測保護技術設計思想,具有對電池組進行靜止、充電、放電、管理、自動維護等基本功能,達到實用、可靠的使用要求,可以滿足使用者操作簡單的需求。
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