新能源汽車技術(shù)概論課件第4章-純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車第4章

純電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。一般采用高效率充電蓄電池為動(dòng)力源。4.1概述4.1.1純電動(dòng)汽車的分類1．按用途分類按用途不同，純電動(dòng)汽車可以分為純電動(dòng)轎車、電動(dòng)貨車、電動(dòng)客車。2．按驅(qū)動(dòng)形式分類按動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式不同，純電動(dòng)汽車可以分為直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車、交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車、雙電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車、雙繞組電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車、輪轂電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車。3．按使用的電池美型分類按使用的電池類型不同，純電動(dòng)汽車可以分為鉛酸蓄電池電動(dòng)汽車、鎳氫電池電動(dòng)汽車、鋰離子電池電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車。4.1.2純電動(dòng)汽車的組成與原理電動(dòng)汽車主要由電力動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)3部分組成，典型電動(dòng)汽車組成框圖如圖所示。

1．電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等。它的功用是將存儲(chǔ)在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，并能夠在汽車減速制動(dòng)時(shí)，將車輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。電動(dòng)汽車應(yīng)用較多的電動(dòng)機(jī)有直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類。電動(dòng)汽車的控制系統(tǒng)的性能直接影響著汽車的性能指標(biāo)。電動(dòng)機(jī)不同，控制器也有所不同。2．電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)主要包括電源、能量管理系統(tǒng)和充電機(jī)等。它的功用是向電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)電能、監(jiān)測(cè)電源使用情況以及控制充電機(jī)向蓄電池充電。純電動(dòng)汽車的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的能量管理不同，純電動(dòng)汽車主要是指電池管理系統(tǒng)。3．輔助系統(tǒng)輔助系統(tǒng)主要包括輔助動(dòng)力源、空調(diào)器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、刮水器、收音機(jī)以及照明和除霜裝置等。4.1.3純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)形式是電動(dòng)汽車的核心部分，決定著電動(dòng)汽車的整車布置、各項(xiàng)行駛性能以及電動(dòng)汽車的整車外形。4.1.4純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)1．無污染，噪聲低電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染；電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。2．能源效率高，多樣化電動(dòng)汽車停車時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。另一方面，電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的方面。3．結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小。動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短日前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車那樣技術(shù)完善，尤其是動(dòng)力電源(電池)的壽命短，使用成本高。4.1.5純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1．電動(dòng)機(jī)及控制技術(shù)電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)屬于特種電動(dòng)機(jī)，是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、自適應(yīng)控制，以及專家系統(tǒng)、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。電動(dòng)汽車再生制動(dòng)控制系統(tǒng)可以節(jié)約能源、提高續(xù)駛里程。2．電池及管理技術(shù)電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電池組性能直接影響整車的加速性能、續(xù)駛里程以及制動(dòng)能量回收的效率等。電池的成本和循環(huán)壽命直接影響車輛的成本和可靠性電池包的設(shè)計(jì)既要密封、防水防塵、絕緣等，又要考慮空氣流流場(chǎng)分布、均勻散熱。3．整車控制技術(shù)新型純電動(dòng)轎車整車控制系統(tǒng)是兩條總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高速CAN總線和車身系統(tǒng)的低速總線，高速CAN總線每個(gè)節(jié)點(diǎn)為各子系統(tǒng)的ECU。低速總線按物理位置設(shè)置節(jié)點(diǎn)，基本原則是基于空間位置的區(qū)域自治實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)化控制4．整車輕量化技術(shù)1）通過對(duì)整車實(shí)際使用工況和使用要求的分析，對(duì)電池的電壓、容量、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩、整車性能等車輛參數(shù)的整體優(yōu)化，合理選擇電池和電動(dòng)機(jī)參數(shù)。2）通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和集成化、模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì)，減輕動(dòng)力總成、車載能源系統(tǒng)的質(zhì)量。3）積極采用輕質(zhì)材料，如電池箱的結(jié)構(gòu)框架、箱體封皮、輪轂等采用輕質(zhì)合材料。4）利用CAD技術(shù)對(duì)車身承載結(jié)構(gòu)件(如前后橋，新增的邊梁、橫梁)進(jìn)行有限元分析研究，用計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。

4.2.3電池組參數(shù)設(shè)計(jì)

1．動(dòng)力蓄電池匹配原則

動(dòng)力蓄電池類型的選擇要符合電動(dòng)汽車的運(yùn)行要求。

動(dòng)力蓄電池的電壓等級(jí)要與電動(dòng)機(jī)電壓等級(jí)相一致且滿足電動(dòng)機(jī)電壓變化的要求。

動(dòng)力蓄電池一般有能量型與功率型兩種，為滿足電動(dòng)汽車的行駛要求，采用能量型電池。

2．傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比主減速器傳動(dòng)比為4.3245。采用Ⅲ檔變速器，I檔傳動(dòng)比為2.0898，Ⅱ檔傳動(dòng)比為1.4456，Ⅲ檔傳動(dòng)比為1。3．蓄電池參數(shù)電池類型選擇鎳氫電池，其容量為250A·h，比能量為80W·h/kg，比功率為230W/kg，電池組數(shù)目為22。電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)都是從汽車行駛時(shí)所消耗的能量出發(fā)推導(dǎo)計(jì)算得到的，理論上，它的動(dòng)力性和續(xù)駛里程能夠滿足設(shè)計(jì)要求。

4.3.2純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程影響因素1．滾動(dòng)阻力系數(shù)對(duì)續(xù)駛里程的影響輪胎的滾動(dòng)阻力系數(shù)越小，續(xù)駛里程越大。2．空氣阻力系數(shù)對(duì)續(xù)駛里程的影響空氣阻力系數(shù)越小，續(xù)駛里程越大；車速越大，空氣阻力系數(shù)對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響越明顯。3．機(jī)械效率對(duì)續(xù)駛里程的影響提高電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械效率，能有效地增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。4．整車質(zhì)量對(duì)續(xù)駛里程的影響整車質(zhì)量越大，續(xù)駛里程越??；并且不同車速時(shí)，續(xù)駛里程也不相同。5．蓄電池參數(shù)對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的影響（1）蓄電池的放電深度

蓄電池的放電深度越大，電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程就越大（2）電池比能量

當(dāng)電動(dòng)汽車攜帶的電池總量一定時(shí)，電池參數(shù)中電池的比能量對(duì)續(xù)駛里程影響最大，比能量越大，續(xù)駛里程越長(zhǎng)。（3）電池箱串聯(lián)電池個(gè)數(shù)對(duì)續(xù)駛里程的影響

增加每個(gè)電池箱串聯(lián)電池的個(gè)數(shù)，電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程明顯增加。（4）電池箱并聯(lián)電池組數(shù)對(duì)續(xù)駛里程的影響

在保持電池組總電壓的情況下，增加并聯(lián)電池箱的數(shù)量可顯著增加電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。（5）自行放電率

蓄電池的自行放電率是指在電池的存放期間容量的下降率，即蓄電池?zé)o負(fù)荷時(shí)自身放電使容量損失的速度。6．續(xù)駛里程其他影響因素的分析（1）行駛工況對(duì)續(xù)駛里程的影響

行駛工況對(duì)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程影響很大，對(duì)于恒速行駛，電流隨車速的增加而增加，每千米消耗的電能隨車速的升高增加，而電池的放電容量則隨車速的升高面減小，故其續(xù)駛里程隨行駛車速的升高而減少（2）行駛的環(huán)境狀況對(duì)續(xù)駛里程的影響

在相同的車輛條件下，電動(dòng)汽車行駛的道路情況與環(huán)境氣候?qū)﹄妱?dòng)汽車行駛的續(xù)駛里程有很大影響。（3）輔助系統(tǒng)和低電壓電器系統(tǒng)對(duì)續(xù)駛里程的影響

電動(dòng)汽車上制動(dòng)系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油泵需輔助電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其他還有照明、音響、空調(diào)、通風(fēng)、取暖等電器都需要消耗電池的能量。4.4純電動(dòng)汽車電源概況純電動(dòng)汽車電源由高壓電源、低壓電源，充電系統(tǒng)，高壓電纜，電源管理系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)和預(yù)充電系統(tǒng)8個(gè)部分組。4.4.1純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)的功用1）電動(dòng)汽車起動(dòng)時(shí)，電源系統(tǒng)向電機(jī)以及其他電氣設(shè)備供電。2）當(dāng)動(dòng)力蓄電池電壓高或低于設(shè)定的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，電管理系統(tǒng)會(huì)切斷動(dòng)力蓄電池，同時(shí)發(fā)出警告。3）當(dāng)動(dòng)力蓄電池?cái)嗦坊驌p壞時(shí)電源管理系統(tǒng)會(huì)切斷動(dòng)力蓄電池保護(hù)乘員的人身安全。4）能吸收整車電氣系統(tǒng)電路中出現(xiàn)的瞬時(shí)過電壓、穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，保護(hù)電子元件不被損壞；另外，對(duì)電子控制系統(tǒng)來說,電源系統(tǒng)也是電子控制裝置內(nèi)的不間斷電源。4.4.2純電動(dòng)汽車電源系統(tǒng)組成1.高壓電源為了使電動(dòng)汽車有更好的駕駛性能和更遠(yuǎn)的續(xù)航里程，純電動(dòng)汽車的高壓電源是由幾十個(gè)單體磷酸鐵鋰電池串聯(lián)而成的動(dòng)力蓄電池組，其功能是儲(chǔ)存能量和釋放能量。2.低壓電源

低壓電源是由車載12V鉛酸蓄電池和DC/DC轉(zhuǎn)換器并聯(lián)提供的，DC/DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓為13.8V。DC/DC轉(zhuǎn)換器的功能如下：1）能將動(dòng)力蓄電池上的高壓直流電轉(zhuǎn)換成12V低壓直流電。2）能對(duì)12V后備電池進(jìn)行充電管理。3）通過DC/DC面板指示燈顯示工作狀態(tài)、故障代碼等。4）密封防水形式，無風(fēng)扇，自然對(duì)流冷卻。低壓電源與高壓電源連接線路圖如圖所示。3.充電系統(tǒng)

動(dòng)力蓄電池充電系統(tǒng)是電動(dòng)汽車特有的，充電系統(tǒng)有慢充和快充之分。慢充系統(tǒng)主要是依靠車載充電機(jī)以小電流給車輛充電，充電時(shí)間長(zhǎng)；快充系統(tǒng)主要是依靠充電站以大電流給車輛充電，充電時(shí)間短。

（1）過熱保護(hù)

當(dāng)充電機(jī)內(nèi)部溫度超過75℃，充電電流自動(dòng)減少，超過85℃時(shí)，充電機(jī)保護(hù)性關(guān)機(jī)，溫度下降時(shí)，自動(dòng)恢復(fù)充電。（2）短路保護(hù)

當(dāng)充電機(jī)輸出發(fā)生意外短路時(shí)，充電機(jī)自動(dòng)關(guān)閉輸出，故障排除后，延遲10s重新啟動(dòng)充電。

（3）反接保護(hù)

當(dāng)電池反接時(shí)，充電機(jī)會(huì)切斷內(nèi)部電路與電池的連接，不會(huì)啟動(dòng)充電，并不會(huì)有任何損壞。

（4）輸入低壓、過壓保護(hù)當(dāng)輸入交流電壓低于85V或高于265V時(shí)，充電機(jī)保護(hù)性關(guān)機(jī)，電壓正常后自動(dòng)恢復(fù)工作。4.高壓電纜

高壓電纜是電動(dòng)汽車特用的專用電纜，它包括高壓電纜和高壓電纜專用接口。其功用是保證能傳送大電流、大電壓的同時(shí)又能滿足電纜散熱性能，絕緣性能良好。5.電源管理系統(tǒng)純電動(dòng)汽車電源管理系統(tǒng)的作用是采集動(dòng)力蓄電池的電壓、電流和溫度，以判斷動(dòng)力蓄電池的漏電狀態(tài)，通過控制高壓配電箱內(nèi)高壓接觸器和繼電器來控制電池的充放電狀態(tài)，主要由主控模塊、采集模塊和絕緣模塊組成。6．熱管理系統(tǒng)

純電動(dòng)汽車的熱管理系統(tǒng)主要是采用外界空氣主動(dòng)式冷卻，裝備了風(fēng)機(jī)給磷酸鐵鋰離子電池進(jìn)行冷卻。熱管理系統(tǒng)風(fēng)機(jī)控制結(jié)構(gòu)如圖所示。熱管理系統(tǒng)包括電動(dòng)轎車的車架、電池箱和電池控制箱、電池箱進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)管、電池控制箱出風(fēng)口和風(fēng)機(jī)。車架前部為乘員艙后部，且與行李艙相鄰。電池箱前端開孔與乘員艙相連形成電池進(jìn)風(fēng)口，電池控制箱整體呈T形，位于行李艙內(nèi)，電池控制箱內(nèi)裝有電池組和控制硬件，其T形尾部中間位置設(shè)有電池控制箱的出風(fēng)口。

8.高壓配電系統(tǒng)

高壓配電系統(tǒng)的功能是由供電的動(dòng)力蓄電池將電能通過繼電器、熔斷絲等配電器件，送到車輛的電機(jī)系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、PTC加熱系統(tǒng)、DC/DC低壓系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。它主要由維修開關(guān)、電源管理系統(tǒng)、分流器、繼電器、預(yù)充電阻、接觸器、熔斷絲等組成。純電動(dòng)汽車高壓配電箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖所示。（1）接觸器

接觸器用來接通或斷開功率較大的負(fù)載，用在（功率）主電路中，主觸頭可能帶有連鎖接頭以表示主觸頭的開閉狀態(tài)。（2）繼電器

繼電器一般用在電器控制電路中，用來放大微型或小型繼電器的觸點(diǎn)容量，以驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載。（3）分流器

分流器是一個(gè)阻值很小的電阻，當(dāng)有直流電流通過時(shí)，即產(chǎn)生壓降，系統(tǒng)通過測(cè)量該壓降，即可得到此刻的通過電流值，當(dāng)ECU判斷通過分流器的電流大于預(yù)設(shè)電流時(shí)，則斷開總正接觸器，對(duì)后端的功能單元起到斷電保護(hù)作用。其外形如圖所示。（4）熔斷器

熔斷器俗稱“保險(xiǎn)絲”，就是在電路中連接一段低熔點(diǎn)的金屬絲或金屬片，既是導(dǎo)體也是過熱熔斷的脆弱環(huán)節(jié)，在過負(fù)荷時(shí)通過熱熔效應(yīng)而切斷故障電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)用電器的自動(dòng)保護(hù)。（5）緊急維修開關(guān)1）緊急維修開關(guān)外形和緊急維修開關(guān)電氣部位布置位置如圖所示。2）緊急維修開關(guān)操作要求。

①緊急維修開關(guān)是在特殊情況下才使用，如車輛維修、漏電報(bào)警等情況，在非特殊情況下不允許對(duì)緊急維修開關(guān)進(jìn)行操作。

②緊急維修開關(guān)的操作應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行，至少操作人員應(yīng)該進(jìn)行過相關(guān)培訓(xùn)。

③操作時(shí)，操作人員必須佩帶必要的勞保用品，如絕緣手套、絕緣膠鞋等，其電壓等級(jí)必須大于電池組的最高電壓。用前需檢查其是否完好無損，確保安全。

④拔下緊急維修開關(guān)手柄后，必須妥善保管，直至檢修完畢，避免誤操作。⑤拆開緊急維修開關(guān)之后，必須等待至少10min后方能進(jìn)行維修操作，以確保高壓線路的余電已釋放，如果條件允許建議等待時(shí)間為30min。推薦的操作步驟如下：a）斷開點(diǎn)火開關(guān)，并將鑰匙移開智能鑰匙系統(tǒng)探測(cè)范圍。b）斷開低壓蓄電池負(fù)極端子。c）確認(rèn)絕緣手套不漏氣，并佩戴。d）斷開緊急維修開關(guān)。e）將緊急維修開關(guān)保存于自己口袋當(dāng)中。f）等待10min或更長(zhǎng)時(shí)間，以便高壓部件總成內(nèi)部電容放電。4.5純電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)（BMS）電池管理系統(tǒng)是集監(jiān)測(cè)、控制與管理為一體的、復(fù)雜的電氣測(cè)控系統(tǒng)，也是電動(dòng)汽車商品化、實(shí)用化的關(guān)鍵。電池管理的核心問題就是SOC的預(yù)估問題，電動(dòng)汽車電池操作窗SOC的合理范圍是30%～70%，這對(duì)保證電池壽命和整體的能量效率至關(guān)重要。4.5.1基本構(gòu)成和功能

電池管理系統(tǒng)的主要工作原理可簡(jiǎn)單歸納為：數(shù)據(jù)采集電路采集電池狀態(tài)信息數(shù)據(jù)后，由電子控制單元(ECU)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后電池管理系統(tǒng)根據(jù)分析結(jié)果對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)功能模塊發(fā)出控制指令，并向外界傳遞參數(shù)信息。在功能上，電池能量管理系統(tǒng)主要包括：數(shù)據(jù)采集、電池狀態(tài)計(jì)算、能量管理、安全管理、熱管理、均衡控制、通信功能和人機(jī)接口。數(shù)據(jù)采集電池管理系統(tǒng)的所有算法都是以采集的動(dòng)力蓄電池?cái)?shù)據(jù)作為輸入，采樣速率、精度和前置濾波特性是影響電池系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。2.電池狀態(tài)計(jì)算電池狀態(tài)計(jì)算包括電池組電荷狀態(tài)和電池組健康狀態(tài)兩方面。SOC用來提示動(dòng)力蓄電池組剩余電量，是計(jì)算和估計(jì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的基礎(chǔ)。SOH用來提示電池技術(shù)狀態(tài)、預(yù)計(jì)可用壽命等健康的參數(shù)。3.能量管理主要包括以電流、電壓、溫度、SOC和SOH為輸入進(jìn)行放電過程控制，以SOC、SOH和溫度等參數(shù)為條件進(jìn)行放電功率控制。4.安全管理監(jiān)視電池電壓、電流、溫度是否超過正常范圍，防止電池組過充放。5.熱管理對(duì)于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理尤為重要。6.均衡控制由于電池的一致性差異導(dǎo)致電池組的工作狀態(tài)是由最差電池單體決定的。7.通信功能通過電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電池參數(shù)和信息與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信，為充放電控制、整車控制提供數(shù)據(jù)依據(jù)是電池管理系統(tǒng)的重要功能之8.人機(jī)接口根據(jù)設(shè)計(jì)的需要設(shè)置顯示信息以及控制按鍵、旋鈕等。4.5.2電量管理系統(tǒng)

充放電電流相對(duì)于額定充放電工況，動(dòng)力蓄電池一般表現(xiàn)為大電流可充放電容量低于額定容量，小電流可充放電容量大于額定容量。2.溫度不同溫度下電池組的容量存在著一定的變化，溫度段的選擇及校正因素直接影響到電池性能和可用電量。

3.電池容量衰減電池的容量在循環(huán)過程中會(huì)逐漸減少，因此對(duì)電量的校正條件就需要不斷的改變，這也是影響模型精度的一個(gè)重要因素。4.自放電由于電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生自放電現(xiàn)象，使其在放置不用時(shí)電量發(fā)生損失。自放電大小主要與環(huán)境溫度成正比，需要按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。5.一致性電池組的建模和容量估算與單體電池有一定的區(qū)別，電池組的一致性差別對(duì)電量的估算有重要的影響。4.5.3均衡管理系統(tǒng)

1．能量耗散型能量耗散型是通過單體電池的并聯(lián)電阻進(jìn)行放電分流從而實(shí)現(xiàn)均衡，如圖所示，這種電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，均衡過程一般在放電過程中完成，對(duì)容量低的單體電池不能補(bǔ)充電量，存在能量浪費(fèi)和增加熱管理系統(tǒng)負(fù)荷的問題。2．非能量耗散型（1）能量轉(zhuǎn)換式均衡

能量轉(zhuǎn)換式均衡是通過開關(guān)信號(hào)，將電池組整體能量對(duì)單體電池進(jìn)行能量補(bǔ)充，或者將單體電池能量向整體電池組進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。其中單體能量向整體能量轉(zhuǎn)換一般都是在電池組放電過程中進(jìn)行，電路如圖所示。電池組整體能量向單體轉(zhuǎn)換的電路如圖所示。這種方式也稱為補(bǔ)充式均衡，即在放電過程中首先通過主放電模塊對(duì)電池組進(jìn)行放電，電壓檢測(cè)電路對(duì)每個(gè)單體電池進(jìn)行監(jiān)控。（2）能量轉(zhuǎn)移式均衡

能量轉(zhuǎn)移式均衡是利用電感或電容等儲(chǔ)能元件，把電池組中容量高的單體電池通過儲(chǔ)能元件轉(zhuǎn)移到容量比較低的電池上，如圖所示。4.5.4熱管理系統(tǒng)電池組熱管理系統(tǒng)有如下5項(xiàng)主要功能：1）電池溫度的準(zhǔn)確測(cè)量和監(jiān)控。2）電池組溫度過高時(shí)的有效散熱和通風(fēng)。3）低溫條件下的快速加熱。4）有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)。5）保證電池組溫度場(chǎng)的均勻分布。電池組高溫放電冷卻控制策略

當(dāng)BMS檢測(cè)到單體最高溫度大于35℃或溫差大于6℃時(shí)，熱管理系統(tǒng)風(fēng)扇開啟；當(dāng)電池箱體最低溫度T>10℃時(shí)，加熱電阻絲斷電。如果兩箱體溫差ΔT≥3℃，熱管理系統(tǒng)風(fēng)扇依然開啟，否則熱管理系統(tǒng)風(fēng)扇停止工作。2.電池組低溫充電加熱控制策略

（1）充電預(yù)加熱模式

BMS進(jìn)入充電預(yù)加熱模式后，控制充電器輸出功率，用于一定功率的加熱器，預(yù)加熱時(shí)間為lh。1）當(dāng)加熱1h后，電池單體最低溫度高于5℃，BMS進(jìn)入正常充電模式；2）當(dāng)加熱1h后，電池單體最低溫度小于等于5℃，BMS進(jìn)入充電加熱模式。（2）充電加熱模式

BMS進(jìn)入充電加熱模式后，控制充電器正常輸出功率工作，邊加熱（加熱器電流為3A左右）邊涓流充電（電池充電電流為3A左右）保證電池安全，然后通過CAN總線開啟車載充電器。

（3）正常充電模式

BMS進(jìn)入正常充電模式后，控制充電器正常輸出功率，然后通過CAN總線開啟車載充電器。1）當(dāng)在充電過程中檢測(cè)到電池單體最低溫度小于等于0℃時(shí)，首先通過CAN總線關(guān)閉車載充電器，然后BMS進(jìn)入充電加熱模式；2）當(dāng)檢測(cè)到電池被充滿電時(shí)，BMS通過CAN關(guān)閉總線車載充電器，停止加熱和充電。4.5.5電安全管理系統(tǒng)

漏電直測(cè)法可以將萬用表打到電流檔，串在直流正極與設(shè)備殼（或者地）之間，這樣就可以檢測(cè)到直流負(fù)極對(duì)殼體之間的漏電流，同樣也可以串在負(fù)極與殼體之間檢測(cè)直流正極對(duì)殼體之間的漏電流。2.電流傳感法

采用霍爾式電流傳感器是對(duì)高壓直流系統(tǒng)檢測(cè)的一種常見方法，將電源系統(tǒng)中待測(cè)的正極和負(fù)極一起同方向穿過電流傳感器，當(dāng)沒有漏電流時(shí)，從電源正極流出的電流等于返回到電源負(fù)極的電流。3.絕緣電阻表測(cè)量法用絕緣電阻表測(cè)量絕緣電阻的阻值，絕緣電阻表俗稱兆歐表，它大多采用手搖發(fā)電機(jī)供電，故又稱搖表。4.5.6數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分之一。主要涉及電池管理系統(tǒng)內(nèi)部主控板與檢測(cè)板之間的通信、電池管理系統(tǒng)與車載主控制