在政府要強(qiáng)制推行油耗和新能源車輛積分并行管理的大背景下，大量車企都推出了新能源車輛開發(fā)上市計(jì)劃，而且要持續(xù)上量。為了滿足這一系列的計(jì)劃，在PHEV(含EREV)、EV這幾個(gè)領(lǐng)域上面，車輛企業(yè)須要用不同的新能源汽車組合去合乎新政規(guī)范、順應(yīng)市場(chǎng)需求并討好消費(fèi)者，這就須要對(duì)車型的核心指標(biāo)(續(xù)航里程、百公里加速和充電速率)進(jìn)行一些動(dòng)態(tài)的配置和管理，并才能應(yīng)對(duì)未來可能的電瓶供應(yīng)商的轉(zhuǎn)換。在這個(gè)過程上面，我們細(xì)致地來談一談做電瓶管理系統(tǒng)的價(jià)值，還有怎么去做電瓶管理系統(tǒng)。
第一部份模組化供應(yīng)
簡(jiǎn)單而言，隨著電動(dòng)車輛行業(yè)的發(fā)展電池的串聯(lián)和并聯(lián)電路圖，我國也可能與日本VDA一樣，推出車輛用鋰電池標(biāo)準(zhǔn)，電瓶單體和模組的標(biāo)準(zhǔn)化勢(shì)在必行。通過對(duì)電瓶單體的串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)混和的形式，確保電瓶模塊統(tǒng)一規(guī)格，并綜合考慮電瓶本體的機(jī)械特點(diǎn)、熱特點(diǎn)以及安全特點(diǎn)。在安裝設(shè)計(jì)不變的情況下，按照不同的續(xù)航里程和動(dòng)力要求，提供不同電瓶容量，以滿足不同的需求。這些模塊化應(yīng)用，在單體、模組端都可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模手動(dòng)化生產(chǎn)，急劇減少生產(chǎn)成本，這就促使整個(gè)電瓶企業(yè)的供應(yīng)都以模組為最小單元。
模組化供應(yīng)改變了原先的電瓶企業(yè)的建立形式，原先供應(yīng)電瓶單體，車企須要從單體開始建立，整個(gè)BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都要按照電瓶大小來權(quán)衡選擇，而在供應(yīng)模組條件下，基本單元就弄成了模組小總成。
在這個(gè)過程中，下一步的集成電瓶模塊，則比傳統(tǒng)電動(dòng)車輛模塊容納更大容量電瓶組。往年電瓶模塊通常由12個(gè)容量為2-3kWh電瓶組組成，如今開始往能容納24個(gè)單體的6-8kWh電瓶組轉(zhuǎn)向。這將在同樣的電瓶空間內(nèi)，提升電瓶容量，有效降低電動(dòng)車輛續(xù)航。
圖1PHEV和EV模組
軟包的基本情況也是類似的，也開始往這個(gè)方向發(fā)展。
圖2軟包的模組
如圖3所示，模組上面都是內(nèi)嵌了LECU的功能，基本把模組氣溫采集和單體電流采集和電流保護(hù)給做掉了。
采集單體電流：精度會(huì)影響單體差別性的比較
缺相和欠壓的判斷：這兒也是在下邊可以完成的邏輯功能
校準(zhǔn)：通過單體累加和模組電流的判斷，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)功能的確診處理
圖3LECU及其基本功能
第二部份電瓶管理功能
如前所述，因?yàn)楣?yīng)模式的改變，電瓶管理功能也就須要匹配整個(gè)電瓶系統(tǒng)，底層的基本部件弄成了模組。這兒車輛企業(yè)面臨的課題是：
圖4高壓系統(tǒng)構(gòu)架
這樣一來，整車企業(yè)對(duì)BMS的掌控需求就很顯著了：
圖5電瓶管理系統(tǒng)內(nèi)核
這兒就區(qū)分成“可變部份”和“不可變部份”,其中共性的部份有：
1)電瓶參數(shù)測(cè)量：包括總電流、總電壓、絕緣檢查(檢測(cè)短路)、碰撞檢查等。
2)故障確診和容錯(cuò)運(yùn)行
3)熔斷器控制
可變的部份:
1)熱管理：
圖6液冷和水冷共用一套基礎(chǔ)的BMU系統(tǒng)
2)充電控制
原先的電瓶管理系統(tǒng)的一種主要模式是監(jiān)控電瓶系統(tǒng)在充電過程中的需求，負(fù)責(zé)整個(gè)電瓶系統(tǒng)的電壓輸入，包含常規(guī)充電和能量回收的管控。現(xiàn)今可變的部份是面向快充的設(shè)計(jì)，因?yàn)橄M(fèi)者的需求和實(shí)際的情況，這個(gè)地方也是處在挺高的變化區(qū)域。
3)均衡管理：串聯(lián)的電瓶包在實(shí)際使用過程中，每位串聯(lián)的輸出容量是不一樣的。而電瓶，除了有過放電和過充電的限制，但是在不同水溫和不同SOC下，輸入和輸出的功率也存在限制。也就是說，單個(gè)電瓶的限制，都會(huì)影響到整個(gè)電瓶。
實(shí)際電瓶容量出現(xiàn)較大變化的時(shí)侯電池的串聯(lián)和并聯(lián)電路圖，致使均衡能力定死的情況下，BMU下端須要給出不同的策略。
所以，未來可能的變化是，電瓶管理系統(tǒng)產(chǎn)生上端和下端的分離，為了大量上項(xiàng)目，節(jié)省管理和變更管理，車輛廠內(nèi)需要產(chǎn)生乙方中的甲方，專門做系統(tǒng)軟件的那部份，來負(fù)責(zé)整個(gè)電瓶系統(tǒng)管理的核心算法和配置過程，她們負(fù)責(zé)設(shè)置電瓶的保護(hù)和使用閥值，對(duì)整個(gè)汽車的可用性和售后負(fù)責(zé)。整個(gè)BMS管理的硬件，倒是和車企也沒有關(guān)系，這兒須要特別好的軟硬件插口文件，否則極易出錯(cuò)。我們未來掌控的事也挺有限的。