BMS和電流傳感器在新能源汽車電池管理上的應(yīng)用
2022-2-10 12:43:04??????點(diǎn)擊：
一輛電動汽車的充電過程有三個關(guān)鍵角色：電芯、BMS電池管理系統(tǒng)、傳感器，這三者之間要是能完美配合，那么充電狀態(tài)下的安全就更有保障，否則就有可能會導(dǎo)致自燃現(xiàn)象。
日前，特斯拉汽車自燃事件引起了人們的廣大關(guān)注，人們對特斯拉汽車的強(qiáng)烈譴責(zé)甚至引起馬斯克的憤怒回應(yīng)，他曾經(jīng)在推特上表示：“媒體對特斯拉自燃事件的報道有過分渲染之嫌，每年數(shù)千起燃油車自燃致死事件視而不見，卻對一次沒有人員傷亡的特斯拉車輛自燃事件采用雙重標(biāo)準(zhǔn)。”
其實(shí)此次事件之所以會引起這么大的關(guān)注，主要原因在于此次汽車自燃時停在停車場，期間沒有任何充電，但就是這樣離奇自燃，而燃燒過程中還曾出現(xiàn)過三度爆炸，因此此次自燃才會引起廣大民眾對新能源汽車的恐慌。
小程序營銷端
快速充電背后的自燃隱患
后經(jīng)相關(guān)部門初步判定，此次自燃是電池短路問題，業(yè)內(nèi)專家表示，此次特斯拉自燃可能與之前快速高速充電相關(guān)，其電池管理系統(tǒng)或許還不夠完善。
一般來說，大家都希望電動汽車充電的過程能少花點(diǎn)時間，快速充電滿足了大家的需求。
快充技術(shù)主要分為高電壓及高電流兩類，但高電壓比較危險，所以現(xiàn)在的汽車快充都為高電流技術(shù)。
資料圖 快充充電樁
比如特斯拉推出的二代超級充電樁，充電效率在120~145千瓦左右。用這種電樁充電時，電流大小往往在300安培以上，如此大的電流需要一套強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)控制溫度，否則很容易引起自燃。
另外，充電過程中還容易出現(xiàn)短路、過載、電阻過大、部件高溫的問題也有可能引發(fā)自燃事故。
其實(shí)一輛電動汽車的充電過程有三個關(guān)鍵角色：電芯、BMS電池管理系統(tǒng)、傳感器，這三者之間要是能完美配合，那么充電狀態(tài)下的安全就更有保障，否則就有可能會導(dǎo)致自燃現(xiàn)象。
資料圖 新能源汽車電池管理系統(tǒng)
BMS電池管理系統(tǒng)在三者之間起到很重要的作用，充電時，通過傳感器識別電池狀態(tài)，然后由BMS給出一個合理的充電方案。如果BMS設(shè)計要求低，汽車在充電過程出現(xiàn)了異常，電池充電系統(tǒng)有可能不發(fā)出停止充電的輸入信號，還在肆無忌憚的充電，這樣就會使得電池過熱。那如果是私拉電線，導(dǎo)致電池與相匹配的電壓不符，造成過熱現(xiàn)象，釀成自燃的可能性的確很大。
BMS電池管理系統(tǒng)：電池與用戶的紐帶
電池管理系統(tǒng)（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）是電池與用戶之間的紐帶，可用于電動汽車、電瓶車、機(jī)器人、無人機(jī)等。
BMS最主要的功能，就是能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。
資料圖 某類BMS系統(tǒng)的控制主板外觀圖
具體來說，電池管理系統(tǒng)主要有以下三個功能：首先，準(zhǔn)確估測動力電池組的荷電狀態(tài)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對電池造成損傷，并隨時顯示混合動力汽車儲能電池的剩余能量，即儲能電池的荷電狀態(tài)。
其次，BMS還可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測的功能。在電池充放電過程中，實(shí)時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實(shí)現(xiàn)成為可能。
第三，保證電池間的均衡，即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
總的來說，電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，它將電池或電池組的監(jiān)測及管理集于一體，從而確保電池或者電池組的安全可靠，并以最佳狀態(tài)輸出動力。
電流傳感器可檢測BMS系統(tǒng)中的充放電電流
而在新能源應(yīng)用的汽車領(lǐng)域，電流傳感器能夠?qū)ζ囆铍姵兀约盎旌蟿恿ζ噭恿﹄姵亟M，進(jìn)行精確的電池管理。例如，可以利用電磁感應(yīng)原理的開環(huán)電流傳感器,在隔離條件下，對交流電流信號過流進(jìn)行保護(hù)，從而方便實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸出。
電流傳感器及布置
電流傳感器及布置
電流傳感器可以用在純電動汽車的動力電池上，用以連接到BMS系統(tǒng)上，檢測充放電的電流，提高汽車電池的使用效率。
由于電流傳感器對直流、交流或脈沖電流進(jìn)行電隔離測量，具有良好的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。因而，在電池充放電過程中，BMS系統(tǒng)可以通過利用電流傳感器，實(shí)時采集電動汽車的動力電池組中每塊電池的端電壓和溫度，充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。
此外，依靠電流傳感器，BMS系統(tǒng)級還能檢測電池用電及時給出電池狀況，有效杜絕出現(xiàn)電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況，進(jìn)而挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。
日前，特斯拉汽車自燃事件引起了人們的廣大關(guān)注，人們對特斯拉汽車的強(qiáng)烈譴責(zé)甚至引起馬斯克的憤怒回應(yīng)，他曾經(jīng)在推特上表示：“媒體對特斯拉自燃事件的報道有過分渲染之嫌，每年數(shù)千起燃油車自燃致死事件視而不見，卻對一次沒有人員傷亡的特斯拉車輛自燃事件采用雙重標(biāo)準(zhǔn)。”
其實(shí)此次事件之所以會引起這么大的關(guān)注，主要原因在于此次汽車自燃時停在停車場，期間沒有任何充電，但就是這樣離奇自燃，而燃燒過程中還曾出現(xiàn)過三度爆炸，因此此次自燃才會引起廣大民眾對新能源汽車的恐慌。
小程序營銷端
快速充電背后的自燃隱患
后經(jīng)相關(guān)部門初步判定，此次自燃是電池短路問題，業(yè)內(nèi)專家表示，此次特斯拉自燃可能與之前快速高速充電相關(guān)，其電池管理系統(tǒng)或許還不夠完善。
一般來說，大家都希望電動汽車充電的過程能少花點(diǎn)時間，快速充電滿足了大家的需求。
快充技術(shù)主要分為高電壓及高電流兩類，但高電壓比較危險，所以現(xiàn)在的汽車快充都為高電流技術(shù)。
資料圖 快充充電樁
比如特斯拉推出的二代超級充電樁，充電效率在120~145千瓦左右。用這種電樁充電時，電流大小往往在300安培以上，如此大的電流需要一套強(qiáng)大的散熱系統(tǒng)控制溫度，否則很容易引起自燃。
另外，充電過程中還容易出現(xiàn)短路、過載、電阻過大、部件高溫的問題也有可能引發(fā)自燃事故。
其實(shí)一輛電動汽車的充電過程有三個關(guān)鍵角色：電芯、BMS電池管理系統(tǒng)、傳感器，這三者之間要是能完美配合，那么充電狀態(tài)下的安全就更有保障，否則就有可能會導(dǎo)致自燃現(xiàn)象。
資料圖 新能源汽車電池管理系統(tǒng)
BMS電池管理系統(tǒng)在三者之間起到很重要的作用，充電時，通過傳感器識別電池狀態(tài)，然后由BMS給出一個合理的充電方案。如果BMS設(shè)計要求低，汽車在充電過程出現(xiàn)了異常，電池充電系統(tǒng)有可能不發(fā)出停止充電的輸入信號，還在肆無忌憚的充電，這樣就會使得電池過熱。那如果是私拉電線，導(dǎo)致電池與相匹配的電壓不符，造成過熱現(xiàn)象，釀成自燃的可能性的確很大。
BMS電池管理系統(tǒng)：電池與用戶的紐帶
電池管理系統(tǒng)（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）是電池與用戶之間的紐帶，可用于電動汽車、電瓶車、機(jī)器人、無人機(jī)等。
BMS最主要的功能，就是能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。
資料圖 某類BMS系統(tǒng)的控制主板外觀圖
具體來說，電池管理系統(tǒng)主要有以下三個功能：首先，準(zhǔn)確估測動力電池組的荷電狀態(tài)，即電池剩余電量，保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對電池造成損傷，并隨時顯示混合動力汽車儲能電池的剩余能量，即儲能電池的荷電狀態(tài)。
其次，BMS還可以實(shí)現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測的功能。在電池充放電過程中，實(shí)時采集電動汽車蓄電池組中的每塊電池的端電壓和溫度、充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。同時能夠及時給出電池狀況，挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性，使剩余電量估計模型的實(shí)現(xiàn)成為可能。
第三，保證電池間的均衡，即為單體電池均衡充電，使電池組中各個電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
總的來說，電動汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，它將電池或電池組的監(jiān)測及管理集于一體，從而確保電池或者電池組的安全可靠，并以最佳狀態(tài)輸出動力。
電流傳感器可檢測BMS系統(tǒng)中的充放電電流
而在新能源應(yīng)用的汽車領(lǐng)域，電流傳感器能夠?qū)ζ囆铍姵兀约盎旌蟿恿ζ噭恿﹄姵亟M，進(jìn)行精確的電池管理。例如，可以利用電磁感應(yīng)原理的開環(huán)電流傳感器,在隔離條件下，對交流電流信號過流進(jìn)行保護(hù)，從而方便實(shí)現(xiàn)開關(guān)量輸出。
電流傳感器及布置
電流傳感器及布置
電流傳感器可以用在純電動汽車的動力電池上，用以連接到BMS系統(tǒng)上，檢測充放電的電流，提高汽車電池的使用效率。
由于電流傳感器對直流、交流或脈沖電流進(jìn)行電隔離測量，具有良好的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。因而，在電池充放電過程中，BMS系統(tǒng)可以通過利用電流傳感器，實(shí)時采集電動汽車的動力電池組中每塊電池的端電壓和溫度，充放電電流及電池包總電壓，防止電池發(fā)生過充電或過放電現(xiàn)象。
此外，依靠電流傳感器，BMS系統(tǒng)級還能檢測電池用電及時給出電池狀況，有效杜絕出現(xiàn)電池漏液、絕緣受損以及局部短路的情況，進(jìn)而挑選出有問題的電池，保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。
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