2、均衡
一個串聯(lián)的電池包，由于電池和電池管理的原因，總是會出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象。在實際使用過程中，每個串聯(lián)的輸出容量是不一樣的。而電池，不僅有過放電和過充電的限制，而且在不同溫度和不同SOC下，輸入和輸出的功率也存在限制。也就是說，單個電池的限制，就會影響到整個電池。這里不等于單個超限，就等于整個不安全，而是那個單體電池會受到損害，進(jìn)行出現(xiàn)持久性的問題。
（1）電池包內(nèi)各個單體電池之間的個體差異：單體容量差異、單體內(nèi)阻差異、單體自放電差異、工作時候電流差異和休眠時候電流差異
（2）電池包內(nèi)隨著時間變化：單體容量差異、單體內(nèi)阻差異、單體自放電差異
（3）客戶使用充電時間、放電時間
（4）外部環(huán)境同溫度下的自放電、不同SOC下的自放電
（5）系統(tǒng)相互影響：BMS的工作狀況，這個因素和BMS的工作狀態(tài)有關(guān)系。
當(dāng)然接下來我們需要選擇均衡的方法，主要包括硬件拓?fù)浜途馑惴▋刹糠?，在汽車行業(yè)應(yīng)用中，我們還有可靠性、成本和安全等幾方面的限制。
新能源汽車中的電池容量是不同的，鋰電池系統(tǒng)為整車特別是電機(jī)提供能量，需要滿足電機(jī)的功率要求。而一定容量的電池電池在不同的SOC，不同的溫度下，其輸入和輸出的功率是有一定限制的。實際的運(yùn)行中，混合動力電池包SOC窗口開的很小，純電動汽車用的非常寬，用完就結(jié)束使用，而插電式混合動力在電池耗盡的時候，則需要考慮輸出功率的限制。電池管理系統(tǒng)需要發(fā)送給整車控制器一個功率限制參數(shù)，這是根據(jù)一個三維表核算出來，包含溫度、SOC、電池容量，如圖11所示。
這部分的功能，一般電池管理系統(tǒng)是做輔助使用的，往往與整車控制系統(tǒng)或者其他相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合使用。
1、繼電器控制
電池包內(nèi)一般有多個繼電器，電池管理系統(tǒng)至少要完成對繼電器的驅(qū)動供給和狀態(tài)檢測，繼電器控制往往是和整車控制器協(xié)調(diào)后確認(rèn)控制器，而安全氣囊控制器輸出的碰撞信號一般與繼電器控制器斷開直接掛鉤。電池包內(nèi)繼電器一般有主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器和充電繼電器，在電池包外還有獨立的配電盒對整個電流分配做個更細(xì)致的保護(hù)。對電池包的繼電器控制，閉合、斷開的狀態(tài)以及開關(guān)的順序都很重要。
2、熱控制
如前所述，電池的化學(xué)性能受環(huán)境的溫度影響非常大，為了保證電池的使用壽命必須讓電池工作在合理的溫度范圍之內(nèi)，并根據(jù)不同的溫度給整車控制器得出其所能輸出和輸入的最大功率。對于電池系統(tǒng)的溫度控制主要用到CFD仿真分析，如前所述的溫度傳感器這一單元，如何使用最少的傳感器來有效的監(jiān)測整個電池包的溫度分布，并將監(jiān)測信息反饋給電池管理系統(tǒng)和整個電池溫度管理系統(tǒng)。如圖12，電池模組的熱分析結(jié)果，圖13為某液冷系統(tǒng)的，整車和電池系統(tǒng)的散熱和加熱系統(tǒng)。
一個串聯(lián)的電池包，由于電池和電池管理的原因，總是會出現(xiàn)不均衡的現(xiàn)象。在實際使用過程中，每個串聯(lián)的輸出容量是不一樣的。而電池，不僅有過放電和過充電的限制，而且在不同溫度和不同SOC下，輸入和輸出的功率也存在限制。也就是說，單個電池的限制，就會影響到整個電池。這里不等于單個超限，就等于整個不安全，而是那個單體電池會受到損害，進(jìn)行出現(xiàn)持久性的問題。
（1）電池包內(nèi)各個單體電池之間的個體差異：單體容量差異、單體內(nèi)阻差異、單體自放電差異、工作時候電流差異和休眠時候電流差異
（2）電池包內(nèi)隨著時間變化：單體容量差異、單體內(nèi)阻差異、單體自放電差異
（3）客戶使用充電時間、放電時間
（4）外部環(huán)境同溫度下的自放電、不同SOC下的自放電
（5）系統(tǒng)相互影響：BMS的工作狀況，這個因素和BMS的工作狀態(tài)有關(guān)系。
當(dāng)然接下來我們需要選擇均衡的方法，主要包括硬件拓?fù)浜途馑惴▋刹糠?，在汽車行業(yè)應(yīng)用中，我們還有可靠性、成本和安全等幾方面的限制。
圖10 均衡的方式
3、電池功率限制新能源汽車中的電池容量是不同的，鋰電池系統(tǒng)為整車特別是電機(jī)提供能量，需要滿足電機(jī)的功率要求。而一定容量的電池電池在不同的SOC，不同的溫度下，其輸入和輸出的功率是有一定限制的。實際的運(yùn)行中，混合動力電池包SOC窗口開的很小，純電動汽車用的非常寬，用完就結(jié)束使用，而插電式混合動力在電池耗盡的時候，則需要考慮輸出功率的限制。電池管理系統(tǒng)需要發(fā)送給整車控制器一個功率限制參數(shù)，這是根據(jù)一個三維表核算出來，包含溫度、SOC、電池容量，如圖11所示。
圖11 SOC控制表
[pagebreak] 第三部分 輔助系統(tǒng)功能這部分的功能，一般電池管理系統(tǒng)是做輔助使用的，往往與整車控制系統(tǒng)或者其他相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合使用。
1、繼電器控制
電池包內(nèi)一般有多個繼電器，電池管理系統(tǒng)至少要完成對繼電器的驅(qū)動供給和狀態(tài)檢測，繼電器控制往往是和整車控制器協(xié)調(diào)后確認(rèn)控制器，而安全氣囊控制器輸出的碰撞信號一般與繼電器控制器斷開直接掛鉤。電池包內(nèi)繼電器一般有主正、主負(fù)、預(yù)充繼電器和充電繼電器，在電池包外還有獨立的配電盒對整個電流分配做個更細(xì)致的保護(hù)。對電池包的繼電器控制，閉合、斷開的狀態(tài)以及開關(guān)的順序都很重要。
2、熱控制
如前所述，電池的化學(xué)性能受環(huán)境的溫度影響非常大，為了保證電池的使用壽命必須讓電池工作在合理的溫度范圍之內(nèi)，并根據(jù)不同的溫度給整車控制器得出其所能輸出和輸入的最大功率。對于電池系統(tǒng)的溫度控制主要用到CFD仿真分析，如前所述的溫度傳感器這一單元，如何使用最少的傳感器來有效的監(jiān)測整個電池包的溫度分布，并將監(jiān)測信息反饋給電池管理系統(tǒng)和整個電池溫度管理系統(tǒng)。如圖12，電池模組的熱分析結(jié)果，圖13為某液冷系統(tǒng)的，整車和電池系統(tǒng)的散熱和加熱系統(tǒng)。
圖12 某模組熱分析結(jié)果
