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电动汽车电池管理系统能否监测到每一颗电芯状态

2020年01月17日 09:43 次阅读

(文章来源:电车换电说)

动力电池是电动汽车里面最为重要的部件,也是电动汽车和传统燃油车区别最大的部分。从市场数据来看,电动汽车的电池包基本占据了整车40%的成本。因此,很多车企也以自己掌握了多少电池技术作为自吹自擂的噱头。我们现在都知道,电动汽车的动力电池包里面是由成百上千的单电芯组成的,这些单电芯通过串联增加电压,并联增加容量的方式来满足电动汽车的电压和容量要求。

特斯拉model s为例,其动力电池包重达900公交,85kwh的电池版本中一共有7200节18650圆柱电芯。小朋友都知道的“遥控器里面新旧电池不能混用”的道理,在电动汽车的动力电池包中显然是同样存在的,而且实际上,还要更为严格。那电动汽车电池包中,是如何保证电芯的一致性的呢?难道真的如汽车厂或者电池厂商所宣传的那样:他们的超级无敌动力电池管理系统(BMS)能够识别出每一颗电芯的电压和温度吗?

电动汽车电池管理系统能否监测到每一颗电芯状态

显然是不可能的,还是以Model s为例,如果要测量电池包里面7000多节电芯的电压,按照每科电芯一正一负两根线来算,总共需要超过14000根线,这显然不合理。即使里面部分电芯串联,电芯首尾相连,能够省掉部分线,但总得来算,也需要不少于7000根线,这在动力电池的制造上来说,显然是不合理。除此之外,要想测量每一颗电芯的温度也是同理,需要大量的线束。更重要的是,即便这些线束真的这样连起来了,对于电池管理系统来说,也绝对是灾难性的问题。

那实际上是什么情况呢?动力电池内部,电池管理系统又是如何测量每节电芯电压和温度,保证一致性的呢?如我们之前所说,动力电池包是通过电芯串联和并联组成的,因此,实际上,并联的电芯之间由于头和头相连,尾和尾相连,他们的电压是一样的。动力电池的管理系统在进行电压采集时,直接采集整并电芯的电压,得到的也就是这并里面每一颗电芯的电压。

大多数的动力电池,都是先通过电芯并联形成并,再将一并一并的电芯串起来,增加电压,形成动力电池的。动力电池的每一串,就是一个大并,电池管理系统在测量时,也即是测一串的电压,以获得一并的电压,以获得这一并里面每一颗电芯的电压。而我们电池管理系统在判定电池包的一致性的时候,也是利用的每一串的电压在对比。

电动汽车电池管理系统能否监测到每一颗电芯状态

特斯拉的model s电池包额定电压大约为345v,采用的是三元电芯(每串3.6v),也就是说,其总串数为345/3.6≈96(串)。换句话说,其电池包里面一共采集了96个电芯电压,而不是电芯数量7000多个。温度的采集也是同理,电池包并不是采集每一个电芯的温度,而是在内部分布一定的位置布置传感器

因此,无论是电池厂也好,车企也好,当他们在宣传自己动力电池的管理系统能够采集每一个电芯的参数,让每一颗电芯都能联网时,他们表达的和我们理解的是不一样的。不过从理论上来说,电池管理系统确实是采集到了每一颗电芯的电压,但是从情理上来说,这样的描述有故意误导的嫌疑的。管理系统只是采集了每一串电芯的电压(但是每一串内部所以电芯电压相等),没不是每一颗都去采集了。而对于电芯温度,采集每一个电芯显然是不合理也没有必要的,通常都是按一定数量的电芯分配一定数量的采集点而已。
       (责任编辑:fqj)

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