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新能源汽车高压电池模组与高压电池管理系统简介
2021-09-16 18:44:04· 来源：《新能源汽车原理与维修》
高压电池系统组成与结构高压电池模组放置在一个密封并且屏蔽的高压电池箱里，高压电池系统使用可靠的高、低压接插件与整车进行连接，高压电池模组的安装位置如下
高压电池系统组成与结构
高压电池模组放置在一个密封并且屏蔽的高压电池箱里，高压电池系统使用可靠的高、低压接插件与整车进行连接，高压电池模组的安装位置如下图所示。
▲ 高压电池模组的安装位置
高压电池系统内的BMS实时采集各电池单体的电压值、各温度传感器的温度值、电池系统的总电压值和总电流值、电池系统的绝缘电阻值等数据，并根据BMS中设定的阈值判定电池系统工作是否正常，并对故障实时监控。高压电池系统通过BMS使用CAN与VCU或充电器进行通信，对高压电池系统进行充放电等综合管理。
高压电池系统也接收和存储由车载充电器、发电机、制动能量回收装置和外置充电装置提供的高压直流电，并为驱动电机控制器、DC/DC、电动空调、PTC等高压元件提供高压直流电。
高压电池系统主要由高压电池模组、电池管理系统、高压电池箱及辅助元器件四部分组成，如下图所示。
▲ 高压电池系统组成（北汽E150EV）
电池单体是构成高压电池模组的最小单元，一般由正极、负极、电解质及外壳等构成，可实现电能与化学能之间的直接转换；电池模块是一组并联的电池单体的组合，该组合额定电压与电池单体的额定电压相等，是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组，可作为一个单元替换；模组是由多个电池模块或电池单体串联组成的一个组合体，如下图所示。
▲ 高压电池模组结构组成（江淮新能源车型）
高压电池箱是支撑、固定、包围电池系统的组件，主要包含上盖和下托盘，还有辅助元器件，如过渡件、护板、螺栓等，高压电池箱有承载及保护高压电池组及电气元件的作用。
电池箱体用螺栓连接在车身底板下方，其防护等级为IP67，螺栓拧紧力矩为80～100N·m。整车维护时需观察电池箱体螺栓是否松动，电池箱体是否有破损、严重变形，密封法兰是否完整，确保高压电池可以正常工作；在外观上，电池箱体外表面颜色要求为银灰色或黑色，亚光，如下图所示；电池箱体表面不得有划痕、尖角、毛刺及残余油迹等外观缺陷，焊接处必须打磨圆滑。
▲ 高压电池箱体（北汽E150EV）
电池模组辅助元器件主要包括高压电池系统内部的电气元件，如下图，如熔断器、继电器、分流器、接插件、维修开关、烟雾传感器等，另外还包括密封条、绝缘材料等。
▲ 高压电池模组内部辅助元器件
高压电池管理系统
电池管理系统英文全称为BatteryManagementSystem，缩写为BMS。BMS模块实体如下图所示。
▲ BMS模块实体（北汽E150EV）
① BMS作用：电池保护和管理的核心部件，在高压电池系统中，它的作用就相当于人的大脑，它不仅要保证电池安全可靠地使用，而且要充分发挥电池的能力并延长其使用寿命，作为电池和整车控制器（VCU）以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制高压电池组的充放电，并向VCU上报高压电池系统的基本参数及故障信息。
② BMS功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对高压电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护，继电器控制，SOC估算，充放电管理，均衡控制，故障报警及处理，与其他控制器通信等功能；此外，电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为高压电池系统加热功能。
③ BMS组成：按性质可分为硬件和软件，按功能分为数据采集单元和控制单元。
④ BMS硬件：主板、从板及高压盒，还包括采集电压、电流、温度等数据的电子器件。
⑤ BMS软件：监测电池的电压、电流、SOC值、绝缘电阻值、温度值，通过与VCU、充电器的通信，控制高压电池系统的充放电。
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