【正文】 和存儲(chǔ)，存儲(chǔ)是為了電池診斷和維護(hù)工作保存歷史數(shù)據(jù)。汽車停止使用時(shí)，自動(dòng)切斷電源，電動(dòng)汽車發(fā)生碰撞或傾覆時(shí)，電池管理系統(tǒng)應(yīng)能立即切斷電源并報(bào)警，不會(huì)發(fā)生電解液對(duì)人體的傷害或引起火災(zāi)。 ? 安全防護(hù) ? 動(dòng)力電池組的總電壓可以達(dá)到 200~400V，高電壓應(yīng)采取有效的隔離措施。具有自檢和診斷功能，以及高抗干擾能力。 ? （ 6）安全管理 具體功能為： 防止電池過(guò)熱而發(fā)生熱失控；監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流是否超過(guò)限制；防止電池過(guò)度放電，尤其是防止個(gè)別電池單體過(guò)度放電。 ? （ 5）通信功能 電池管理系統(tǒng)與車載設(shè)備或非車載設(shè)備的通信也是重要功能之一。 ? （ 4）熱管理 熱管理的功能是使電池單體溫度保持在合理的范圍內(nèi)并且要求均衡，對(duì)高溫電池實(shí)施冷卻，在低溫條件下對(duì)電池進(jìn)行加熱等。 ? （ 3）能量管理 在能量管理中， SOC、 SOH、電流、電壓、溫度等參數(shù)作為輸入用來(lái)完成下列功能：①用 SOC， SOH和溫度限制電池放電電流；②控制充電過(guò)程，包括均衡充電。 SOC和 SOH是進(jìn)行能量管理的重要參數(shù)。 ? （ 2）電池狀態(tài)估計(jì) 電池狀態(tài)估計(jì)包括 SOC（ state of charge）和 SOH（ state of health）兩個(gè)方面。 ? 圖 82 電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)功能示意圖 ? （ 1）數(shù)據(jù)采集 電池管理系統(tǒng)的所有算法都以采集的數(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管理系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。 ? 2）單節(jié)電池管理 對(duì)單節(jié)電池動(dòng)態(tài)電壓和溫升的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，對(duì)電池組中各個(gè)電池的不一致性進(jìn)行監(jiān)控和管理，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和剔除有性能缺陷的單體蓄電池。 （ 2）功能 ? 1）動(dòng)力電池組管理 監(jiān)控動(dòng)力電池組充電和放電時(shí)的電壓和電流、動(dòng)力電池組的溫度變化等。 ? 1．電池管理系統(tǒng) ? 主要包括： ? 動(dòng)力電池組管理系統(tǒng) ? 熱（溫度）管理系統(tǒng) ? 高壓電線線路管理系統(tǒng) ? （ 1）動(dòng)力電池組 組成 : ? 需要多節(jié)單體電池或多個(gè)蓄電池串聯(lián)起來(lái)， ? 總電壓 :200~ 400V。 二、純電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) ? 輸入能源管理系統(tǒng)電控單元ECU的參數(shù)有車輛運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)：行駛速度、電動(dòng)機(jī)功率等；各電池組的狀態(tài)參數(shù)：工作電壓、放電電流和電池溫度等；以及車輛操縱狀態(tài)：制動(dòng)、啟動(dòng)、加速和減速等 ? 功能： ? 能量管理系統(tǒng)采集從純電動(dòng)汽車各子系統(tǒng)通過(guò)傳感器收集到的運(yùn)行數(shù)據(jù)，完成下列功能：選擇電池的充電方案、顯示蓄電池的荷電狀態(tài)（ SOC）、監(jiān)控蓄電池的動(dòng)作、預(yù)測(cè)剩余行駛里程、調(diào)節(jié)車燈亮度、調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度以及回收再生制動(dòng)能量為蓄電池充電等。 ? 混合動(dòng)力燃料電池汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，能量轉(zhuǎn)換裝置通常有 發(fā)電裝置（發(fā)動(dòng)機(jī) /發(fā)電機(jī)或燃料電池）、功率變換器、動(dòng)力傳遞裝置、能量?jī)?chǔ)存裝置、充放電裝置 等。 ? 純電動(dòng)汽車，能源轉(zhuǎn)換裝置組成 : ? 由蓄電池、電動(dòng)機(jī) /發(fā)電機(jī)、功率變換器及動(dòng)力傳遞裝置等。 ? 電動(dòng)汽車能源管理系統(tǒng)的功用： ? 是在滿足汽車基本技術(shù)性能和成本等要求的前提下 ， 根據(jù)各部件的特性及汽車的運(yùn)行工況 ， 使能量在 各個(gè)能源轉(zhuǎn)換裝置 之間按最佳路線流動(dòng) ，從而達(dá)到最高的整車能源利用效率 。 一、概述 ? 組成 ： ? 硬件：傳感器、 ECU控制單元和執(zhí)行元件。電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng)與輔助裝置 ? 第一節(jié) 電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) ? 第二節(jié) 充電器 ? 第三節(jié) 電源變換裝置 ? 第四節(jié) 電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng) ? 第五節(jié) 燃料電池汽車氫安全系統(tǒng) ? 第六節(jié) 電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)設(shè)施 ? 教學(xué)目的和要求： ? 了解電動(dòng)汽車能源管理系統(tǒng)與輔助裝置分類，掌握組成、構(gòu)造和工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用。 ? 本章重點(diǎn)： ? 電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) 、充電器、電源變換裝置和電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng) ? 本章難點(diǎn)：電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) ? 教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)： 第一節(jié) 電動(dòng)汽車的能源管理系統(tǒng) ? 定義： ? 電動(dòng)汽車能源管理系統(tǒng)是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進(jìn)行協(xié)調(diào)、分配和控制的軟、硬件系統(tǒng)。 ? 軟件系統(tǒng)主要是對(duì)傳感器輸送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，對(duì)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進(jìn)行優(yōu)化分析，并向執(zhí)行元件發(fā)出指令，控制其動(dòng)作。 ? ? 各能源轉(zhuǎn)換裝置為 : ? 發(fā)動(dòng)機(jī) 、 儲(chǔ)能裝置 、 電動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞裝置 、 功率變換模塊 、 發(fā)電機(jī)和燃料電池等 。 能源傳遞路線 : 由蓄電池到車輪（行駛） 由車輪到蓄電池（能量回收）兩條。 ? 能量傳遞路線： ? 一是由發(fā)電裝置到車輪， ? 二是由蓄電池到車輪， ? 三是由發(fā)電裝置到能量?jī)?chǔ)存裝置， ? 四是由車輪到能量?jī)?chǔ)存裝置（能量回收）。其中，電池管理系統(tǒng)（ BMS）是能量管理系統(tǒng)（ EMS）中的一個(gè)主要子系統(tǒng)，它處理蓄電池的顯示、測(cè)量、預(yù)測(cè)和全面管理等問(wèn)題。 ? 動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)一般采用微處理器通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通信接口、 CAN總線和控制模塊等對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行管理。通過(guò)顯示裝置來(lái)動(dòng)態(tài)顯示蓄電池在充電和放電工作過(guò)程中的 SOC的變化，避免動(dòng)力電池組過(guò)充或過(guò)放，保護(hù)蓄電池不受損害，保持電池組的最佳工作狀態(tài)。 2．電池管理系統(tǒng)的功能 ? 顯示荷電狀態(tài)（ SOC）、提供電池溫度信息、電池高溫報(bào)警、電池性能異常早期警報(bào)、顯示電解液狀態(tài)、提供電池老化信息、記錄電池關(guān)鍵數(shù)據(jù)。電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的采樣速率一般要求大于 200HZ（ 50ms）。 SOC告訴駕駛員電池的荷電量，以此可以估計(jì)汽車還能行駛的里程； SOH告訴駕駛員電池的壽命還有多久。最常用的 SOC估計(jì)方法是 Ah計(jì)量結(jié)合效率補(bǔ)償?shù)姆椒?。充放電過(guò)程的監(jiān)控和限制與電池種類、電池工藝關(guān)系很大。對(duì)于大功率放電和高溫條件下使用的電池，電池的熱管理功能更為重要。根據(jù)應(yīng)用需要，數(shù)據(jù)交換可采用不同的通信接口，如：模擬信號(hào)、 PWM信號(hào)、 CAN總線或 I2C串行接口。 ? 電池 SOC的估計(jì)和故障診斷 ? 動(dòng)力電池組管理系統(tǒng)應(yīng)具有對(duì) SOC的顯示功能或汽車在線可行駛里程顯示功能， SOC的誤差＜8%，配備故障診斷專家系統(tǒng)，可以早期預(yù)報(bào)動(dòng)力電池組的故障和隱患。 ? 電池的熱管理系統(tǒng) ? 功能： ? 電池組溫度過(guò)高時(shí)有效散熱、低溫條件下快速加熱、保證所有電池單體較好的溫度一致性以及有害氣體產(chǎn)生時(shí)的有效通風(fēng)。一般要求將動(dòng)力電池組與乘坐區(qū)分離。 ? 典型的電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng) ? （ 1）美國(guó)通用汽車公司 EV1電動(dòng)汽車的電池管理系統(tǒng) ? 電動(dòng)汽車由 27個(gè)鉛酸電池供電，電池壽命為450個(gè)深放電周期，可放電深度 80％，一次充電市內(nèi)行駛里程 113km，高速公路行駛里程 145km。該電池管理系統(tǒng)是目前國(guó)際上功能比較齊全、技術(shù)含量比較高的先進(jìn)的電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)。在電動(dòng)汽車上，除了有必要使用電池能