電動汽車動力電池管理系統均衡路線的啟示
日期：2024-11-25 07:51:47 作者：宏力精密鋼管 閱讀數：515核心提示：
關于BMS技術路線的爭論主要集中在被動均衡和主動均衡兩個方面。均衡技術也不是神一樣的存在。BMS整體的設計和與整車的搭配才是關鍵。
電池管理系統(BMS)作為電動汽車電池系統的一個重要構成，對電池組的電壓、溫度、電流、SOC、SOH等各項參數起到整體的把控。這其中，由于電池組是由若干單體電芯組成的，BMS還扮演著能量均衡的角色。
均衡的必要性
以目前的電池制造水平和工藝，電芯在生產過程中各個單體會存在細微的差別，也就是一致性問題。這種不一致性會使電芯的各項參數大相徑庭。要想讓它們組裝在一起形成一個整體，則必須在作用過程中采用均衡的手段。好比木桶效應，彌補短板，才能最大程度提升性能。
另一方面，電芯在組成電池組裝車使用過程中，也會由于自放電程度以及部位溫度等原因導致單體不一致性的現象出現，單體電池的不一致性從而又影響電池組的充放電特性。
均衡技術路線之爭
關于BMS技術路線的爭論主要集中在被動均衡和主動均衡兩個方面。
被動均衡顧名思義就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉，實現整體的均衡。主動均衡則是將單體能量稍高的能量通過儲能環節轉移到能量稍低的電池上去。實現的是一種主動分配的效果。
有觀點認為被動均衡更適合當前動力電池發展現狀，對電池的壽命影響較小;也有觀點認為主動均衡對提升電動汽車整體的運營效果、駕駛體驗有顯著的幫助。
目前市場上采用被動均衡的BMS系統較多，一方面被動均衡出現早于主動均衡且技術較為成熟簡單，使用廣泛。而主動均衡結構則較為復雜，變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本增加明顯。
被動均衡的有點前面說過，結構簡單成本低，但由于是采用電阻耗能，會產生熱量，從而使整個系統的效率降低。
主動均衡因為其原理在于能量的傳遞分配，所以其能量利用率高，但其一般只能在相鄰的兩節單體電池之間轉移能量，結構相對來說較為復雜，成本隨之增高是其缺點所在。
比亞迪秦的BMS均衡技術啟示
根據官方介紹，比亞迪秦的BMS除具備基本的電池能量管理、電池熱管理功能外，還具有電池單體自動均衡功能。介紹說，在整車運行過程中，監控整個電池包的單體性能參數，通過電池均衡功能達到及時、自動保養的目的，可以極大的減少動力電池保養的成本，延長使用壽命，提升各階段性能。
秦通過主動均衡的BMS系統使電池包的性能和壽命得以優化和延長。根據介紹，秦具體采用的是DMⅡ代電池管理系統，MⅡ代采用了分布式設計。分布式電池管理系統通過對電池單體溫度和電壓的采集，進行動力電池能量管理、熱平衡管理、整車充放電管理、整車高壓安全管理，進一步提升電池的能量管理效率，同時達到輕量化的設計要求。
通過每兩個單體電芯組成一個單元，通過儲能方式轉移能量，平衡電壓的高低。
小結：
無論是主動均衡還是被動均衡，都有其應用價值。均衡技術也不是神一樣的存在。BMS整體的設計和與整車的搭配才是關鍵。同時，兩種BMS均衡方法利弊明顯，存在爭議主要是國內外使用哪種方式更為合理的問題。但是還是得看電池的特性，單體一致性很強的情況下，小容量的電池組更適合被動均衡。大容量的動力電池如果一致性方面一般，采用主動均衡則更能適應使用要求。