礦用電機(jī)車(chē)鋰電池中的電池管理系統(tǒng)現(xiàn)狀是怎樣的？
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)電池管理系統(tǒng)的研究比較早，如美國(guó)、日本、德國(guó)。近幾十年來(lái)，各國(guó)通過(guò)對(duì)蓄電池進(jìn)行大量的充放電試驗(yàn)，獲取了大量的充放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行建模分析，研發(fā)出世界領(lǐng)先水平的電池管理系統(tǒng)。 美國(guó)，BMS系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)最早由美國(guó)提出。因此，美國(guó)對(duì)電池管理系統(tǒng)的研究最為前沿，較為成熟的電池管理系統(tǒng)包括：(1) GM 公司生產(chǎn)的礦用電機(jī)車(chē)鋰電池所使用的電池管理系統(tǒng)，其采用分布式結(jié)構(gòu)，具有對(duì)電池組的電壓、電流進(jìn)行采集，并能夠?qū)Τ浞烹娺M(jìn)行自動(dòng)控制的功能；美國(guó) Tesla 公司使用的電池管理系統(tǒng)以其高效著稱(chēng)，由7000多節(jié)18650 型號(hào)的鋰電池組成，共分為三級(jí)，第一級(jí)由 74 節(jié)電池并聯(lián)成片，第二級(jí)由6片電池串聯(lián)成組，第三級(jí)由16組電池串聯(lián)成一個(gè)電池包，通過(guò)控制 96個(gè)電池模塊就能完成對(duì)7000節(jié)電池的控制。(2)EVI公司研發(fā)的電池管理系統(tǒng)由26個(gè)單體鉛酸電池串聯(lián)而成，能對(duì)電池組的電流及電壓進(jìn)行檢測(cè)，具有過(guò)放電報(bào)警和高壓斷電保護(hù)的功能。 在歐洲，德國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展最為迅速，并擁有較為成熟的電池管理系統(tǒng)，主要由Werner Retzlaff 團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的 BADICHEQ 電池管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)Τ浞烹婋娏?、單體電壓和電池溫度進(jìn)行采集，并具有能量均衡、充放電控制、通信、數(shù)據(jù)顯示等功能。 在日本，自 1997 年起，日本青森工業(yè)研究中心對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行研究；同時(shí)，一些電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)公司也開(kāi)始對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行研究，如三菱公司和本田公司將其列為技術(shù)開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)。在韓國(guó)，韓國(guó)先進(jìn)工程研究院與 Ajou 大學(xué)共同研究出的電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有充電控制、蓄電池?zé)峁芾砗捅Ｗo(hù)系統(tǒng)等功能。檢測(cè)單元能對(duì) 40 個(gè)電池單體的電壓、電流和溫度進(jìn)行采集，并根據(jù)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行單體間能量的均衡。 在電池管理系統(tǒng)方面的研究，我國(guó)相比國(guó)外起步較晚但發(fā)展迅速，與國(guó)外的電池管理技術(shù)差距越來(lái)越小。中國(guó)在“863”計(jì)劃和“十一五”規(guī)劃中，國(guó)內(nèi)汽車(chē)技術(shù)創(chuàng)新中將電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)列為重點(diǎn)研究方向，并在新能源電動(dòng)汽車(chē)的電池管理系統(tǒng)研究中取得了較大的突破。同時(shí)，電動(dòng)汽車(chē)企業(yè)和各個(gè)高校展開(kāi)緊密的合作，加強(qiáng)了對(duì)電池管理系統(tǒng)的研究。 在 1999 年，北京交通大學(xué)開(kāi)始對(duì)電池管理系統(tǒng)的研究，其研發(fā)出的電池管理系統(tǒng)能適應(yīng)各種車(chē)型，并具有電池信息檢測(cè)和 SOC 估算的功能。北京理工大學(xué)在電池管理系統(tǒng)方面也做了大量研究，其研發(fā)出的電池管理系統(tǒng)具有檢測(cè)電池組的電壓、電流、電池溫度和 SOC 估算等功能，以及對(duì)電池故障診斷和優(yōu)化控制等。清華大學(xué)設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)在 EV-6580 型電動(dòng)客車(chē)上得到使用，該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)采集電壓、電流、電池溫度等功能。湖南大學(xué)設(shè)計(jì)的電池管理系統(tǒng)在 EV3 號(hào)電動(dòng)汽車(chē)上應(yīng)用成功。此外，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、山東大學(xué)等高校在電機(jī)車(chē)鋰電池電池管理系統(tǒng)方面的研究也取得了一定成果。 比亞迪公司研發(fā)的電池管理系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)具有對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行安全管理、自均衡和SOC 精確估算等功能。奇瑞汽車(chē)公司的電池管理系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并使用了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行通信，提升了電池組工作的安全性。長(zhǎng)安汽車(chē)公司研制的電池管理系統(tǒng)，包括主控板和采集板兩個(gè)子系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有電流采集、電壓采集、熱管理等功能。江淮汽車(chē)公司研制出一種集中式結(jié)構(gòu)電池管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有電池單體間的熱均衡的功能，其通訊速率可達(dá)400k Hz。目前，國(guó)內(nèi)外的電池管理系統(tǒng)研究主要解決動(dòng)力電池組使用壽命短、續(xù)航能力差的問(wèn)題，基于新能源電動(dòng)汽車(chē)和蓄電池電機(jī)車(chē)的供電方式相似，均來(lái)源于動(dòng)力電池組，蓄電池都存在壽命短、續(xù)航能力差等問(wèn)題，電機(jī)車(chē)電池管理系統(tǒng)的研究對(duì)電機(jī)車(chē)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。
以上就是關(guān)于礦用電機(jī)車(chē)鋰電池電池管理系統(tǒng)現(xiàn)狀的介紹。
