目前,新能源車型主要有純電動汽車、混合電動車和燃料電池汽車3種類型,常用的動力來自于鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池等,其中鉛酸電池停滯,而鋰電池代替了鎳氫電池,目前唯一具有競爭的優(yōu)勢的只有鋰電池。
鋰電池之所謂全球暢銷,因為它具有高電池單體電壓、高比能量和高能量密度,是當(dāng)前比能量最高的電池,但是由于鋰電池的能量密度比較高,當(dāng)發(fā)生誤用或濫用時,將會引起安全隱患,所以當(dāng)前最重要的就是設(shè)計一套鋰電池系統(tǒng)管理方案,這種管理系統(tǒng)可以使電池處在充電過壓或者是放電欠壓的情況下,管理系統(tǒng)能夠自動切斷充放電回路,其電量均衡的功能能夠保證單節(jié)電池的壓差維持在一個很小的范圍內(nèi)。此外,還具有過溫、過流、剩余電量估測等功能。
最新開發(fā)出一款充電電池管理系統(tǒng)主要由MCU模塊、檢測模塊、均衡模塊組成,其中MCU是系統(tǒng)控制的核心,檢測模塊主要是對電壓檢測、電流檢測和溫度檢測,對于單體電池的檢測,主要采用飛電容技術(shù),電池的電壓采集到單片機中,單片機輸出驅(qū)動信號,控制MOS管的導(dǎo)通和關(guān)斷,從而對電池組的充電放電起到保護作用,電流采樣時,電池管理系統(tǒng)中的參數(shù)是電池過流保護的重要依據(jù),溫度檢測 采用熱敏電阻作為溫度傳感器進行溫度采樣,電池組在充、放電過程中,一部分能量以熱量形式被釋放系統(tǒng)就會自動檢測出來。
針對均衡模塊來說,電池組常用的均衡方法有分流法、飛速電容均衡充電法、電感能量傳遞方法等,在鋰離子電池管理系統(tǒng)中,常用的SOC計算方法有開路電壓法、庫倫計算法、阻抗測量法、綜合查表法,通過電池管理系統(tǒng)對錳酸鋰電池組進行充放電測試。
目前,國外開發(fā)動力電池管理系統(tǒng)以得到了廣泛的使用,而國內(nèi)相比還有很大的差鉅,并不能滿足自主開發(fā)的條件,新上市的款系統(tǒng)以M68HC08GZ16為核心,實現(xiàn)了對電池組單體電壓、電流、溫度信號的采集,滿足電動車動力電池組應(yīng)用需要。