電動汽車的飛速發(fā)展離不開充配電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),車載充電機(jī)(On-Board Charger;OBC)作為電動汽車關(guān)鍵零部件之一,對電動汽車的普及起到了至關(guān)重要的作用。
在車載充配電系統(tǒng)方面,能提供專業(yè)解決方案的供應(yīng)商并不多,迪龍新能源作為電動汽車領(lǐng)域領(lǐng)先的車載充配電方案供應(yīng)商,可提供全數(shù)字智能化車載充電機(jī)配套解決方案。
迪龍所研發(fā)的車載充電機(jī)產(chǎn)品采用智能化工作方式為動力電池充電,有益于延長動力電池的使用壽命,以及保證了充放電過程中的安全性。
迪龍:車載充電機(jī) OBC
動力電池作為電動汽車的核心部分,它是由多個單體電池封裝成的電池組,深度放電會對電池造成損耗,如果在深度放電后還按照常規(guī)電壓和電流進(jìn)行充電,會對電池造成進(jìn)一步的損耗。
因此在車輛上固定安裝一臺可根據(jù)電池管理系統(tǒng)(Battery Management System;BMS)指令智能動態(tài)調(diào)節(jié)充電電壓和電流參數(shù)的車載充電機(jī)十分有必要,迪龍車載充電機(jī)與BMS之間采用先進(jìn)的CAN總線通訊方式,可根據(jù)BMS指令動態(tài)輸出最適合動力電池狀態(tài)的電流和電壓參數(shù)。
例如,當(dāng)BMS檢測到電池由于深度放電等原因出現(xiàn)電壓過低時,迪龍車載充電機(jī)先用小電流對電池進(jìn)行修復(fù)性充電,若電池電壓進(jìn)入正常范圍內(nèi),車載充電機(jī)也會進(jìn)入恒流/恒壓充電模式。
在整個充電過程中,BMS主要監(jiān)測鋰離子電池組電壓、電流、溫度和連接狀態(tài)等信息,迪龍車載充電機(jī)中的智能管理系統(tǒng)與BMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能通訊,進(jìn)行電池組狀態(tài)和車載充電機(jī)狀態(tài)的實(shí)時交互,為電池組選擇最優(yōu)的充電模式。
動力電池組
BMS是電動汽車當(dāng)中用于監(jiān)測、控制和保護(hù)鋰離子電池的關(guān)鍵組成部分,具有監(jiān)測電池組電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)和故障診斷功能,可以控制改善電池的使用狀態(tài),有益于延長電池使用壽命,增加電池的安全性,其數(shù)據(jù)采集模塊對電池組電壓、電流和溫度進(jìn)行測量,并將采集的數(shù)據(jù)分別傳送到熱管理模塊和安全管理模塊。
熱管理模塊對電池單體溫度進(jìn)行控制,確保電池組處于最優(yōu)溫度范圍內(nèi);安全管理模塊對電池組電壓、電流和溫度進(jìn)行判斷,當(dāng)出現(xiàn)故障時發(fā)出報警并及時采取斷路等緊急保護(hù)措施。
BMS的能量管理模塊對電池的充放電過程進(jìn)行控制,其中包括電池電量均衡管理,用來消除電池組中各單體的電量不一致問題;數(shù)據(jù)通信模塊采用CAN通信的方式,實(shí)現(xiàn)BMS與車載充電機(jī)之間的通信。
在電池充放電過程中,BMS根據(jù)環(huán)境狀態(tài)、電池狀態(tài)等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行管理,設(shè)置電池最佳充放電曲線。例如,設(shè)置車載充電機(jī)充電上限電壓值和電流值、電池放電下限電壓值和電流值等。
電池管理系統(tǒng)BMS的核心功能有SOC估算、均衡管理、熱量管理等。
1. SOC估算
SOC用來描述電池剩余電量,是電池使用過程中最重要的參數(shù)之一,精確的估計可以最大限度的避免電池組過充放電問題,使其更加可靠地運(yùn)行。
2. 均衡管理
在電池生產(chǎn)過程中會經(jīng)過很多道工序,單體電池差異化會造成電池組不一致的狀態(tài),單體的差異主要表現(xiàn)在隨著時間推移和溫度變化,其內(nèi)阻和容量都會有差異。
單體之間差異過大更容易引起過充或過放現(xiàn)象,造成電池?fù)p壞,BMS實(shí)現(xiàn)電池均衡能夠最大限度地發(fā)揮動力電池的效用,延長使用壽命,增加安全性。
3. 熱量管理
溫度對電池各方面的性能都有影響,溫度的不均勻性會加劇電池組的不一致性,故對其進(jìn)行管理非常必要。
BMS熱管理的目的是通過加熱或者散熱措施將電池系統(tǒng)的溫度維持在一定的范圍內(nèi),并且盡量保持電池組內(nèi)的溫度一致性。
在車載充電機(jī)充電初始階段,BMS對鋰離子電池組進(jìn)行允許最大充電量估計,即對整個電池組的單體進(jìn)行SOC評估,測出電池組最大可充電量以及合適的充電壓和電流參數(shù)。
在充電過程中,車載充電機(jī)按照最大允許充電量和適合的電壓電流參數(shù)對鋰離子電池組進(jìn)行充電,BMS會充分利用能量管理模塊對電池組單體進(jìn)行充電均衡控制,保證單體參數(shù)一致性。
迪龍車載充電機(jī)利用BMS系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測功能,結(jié)合自身安全管理系統(tǒng),可最大限度防止電池組過充。
迪龍車載充電機(jī)搭配BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電池組智能充電,不僅能夠解決電池組充電不均衡問題,也能最大限度的保證電池組充電的安全性,延長鋰離子電池使用壽命。
審核編輯黃宇
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