新能源汽车电池管理系统详解：电动汽车安全的保障

新能源汽车电池管理系统详解：电动汽车安全的保障

随着新能源汽车的普及，电池管理系统（BMS）作为电动汽车安全运行的核心组件，其重要性日益凸显。本文将深入解析BMS的工作原理和功能，帮助读者全面了解这一关键技术。

一、动力电池概述

动力电池是新能源汽车的核心部件，为整车提供能源。目前，主流的电池类型包括铁系锂电池和三元锂电池等。一个完整的电池系统通常由电池模块、箱体、电池管理系统（BMS）、高低压线束等组成。

二、BMS的主要功能

电池管理系统的具体功能包括：

• 保护电池，防止过充电、过放电
• 电压均衡功能，确保电池一致性
• 防止过热，监控电池温度
• 计算剩余电量（SOC）
• 评估电池寿命（SOH）
• 故障诊断与报警

BMS通过监控电池模块的电压、电流、温度、内阻等参数，判断电池状态，并将数据发送给整车控制器，以控制充放电功率。

三、热管理功能

电池在充放电过程中会产生热量，如果不能及时散热，会影响电池的放电性能。同时，低温也会导致电池放电能力下降。BMS参与电池热管理，确保电池工作在适宜的温度范围内。

四、系统架构

电池管理模块采用主从机结构：

• 从机：安装在动力电池箱内，负责采集电池模块的参数。当检测到单体电池一致性差异时，会启动均衡功能。
• 主机：接收从机信息，采样总电流、电压，计算剩余电量（SOC）和电池健康程度（SOH），并将信息发送给整车控制器。

当电池出现欠压、过压、高温等异常情况时，BMS会发出警报。轻微故障时车辆仍可行驶，严重故障时则禁止行驶。通过仪表自诊断或专用诊断软件，可以定位具体故障电池。

五、电池模块电压管理

为什么电池模块电压过低会影响整个电池组的能量？

1. 动力电池由上百个电池模块串并联而成，存在“木桶效应”，即电池组的性能由最差的电池模块决定。
2. 当BMS检测到某个电池模块电压过低（例如低于2.5V的放电下限），为了保护整个电池组并延长寿命，系统会触发“欠压保护”机制，切断动力输出。

六、高压环路互锁管理

在电池箱的动力输出端，高压插接件的连接状态由BMS的高压环路互锁功能监控。BMS通过发送和接收特定信号（如方波或高电平信号）来检测连接状态。如果信号接收失败，说明环路互锁异常，系统会采取相应措施。

七、电缆绝缘监测

BMS还会监测总正和总负对车身搭铁的绝缘值。如果检测到绝缘阻值过低，系统会报故障并断开高压连接。上高压电需要电机控制器的允许请求，并通过仪表CAN线检测钥匙的START信号。

本文原文来自绿色测试网站