新能源汽車BMS控制策略探討

皮興旺

關(guān)鍵詞：BMS;上電;下電

BMS 系統(tǒng)是對(duì)電池進(jìn)行管理的系統(tǒng)，它通過對(duì)電壓、電流、溫度以及電量等參數(shù)采集、計(jì)算進(jìn)而控制動(dòng)力電池的充電放電過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)，保證動(dòng)力電池能夠在最佳的環(huán)境下，發(fā)揮最好的性能。BMS 也是連接動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶，BMS 控制策略的好壞直接影響動(dòng)力電池的性能發(fā)揮。下圖為新能源汽車BMS 控制策略圖。

點(diǎn)火開關(guān)打到ON 檔，整車控制器、電機(jī)控制器、儀表、BMS 自檢。BMS 自檢確認(rèn)：

a.若插槍為充電狀態(tài)時(shí)，BMS 發(fā)送插槍狀態(tài)給VCU，VCU 不執(zhí)行上電程序。

b.環(huán)路互鎖檢測(cè)端為低電位搭鐵信號(hào)，若BMS 未檢測(cè)到搭鐵信號(hào)，則發(fā)送環(huán)路互鎖故障報(bào)文c 給VCU，VCU 不執(zhí)行上電程序。

點(diǎn)火開關(guān)打到OFF 檔位，VCU 發(fā)出下電報(bào)文，向電機(jī)控制器發(fā)出關(guān)閉驅(qū)動(dòng)的關(guān)閉報(bào)文r，電機(jī)控制器完成關(guān)閉后給VCU 發(fā)送扭矩關(guān)閉報(bào)文m。然后VCU 給BMS 發(fā)出關(guān)閉繼電器報(bào)文k，BMS 控制K1、K2、K3 斷開完成下電。

三、快充和慢充策略

插入快充或者慢充槍時(shí)，啟動(dòng)充電樁，當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)在OFF 檔時(shí)，BMS 接通12V 電源進(jìn)行自檢，檢測(cè)到插槍報(bào)文給整車CAN。BMS 確認(rèn)：電池自身狀態(tài)允許充電b，充電機(jī)的硬件，溫度正常報(bào)文。若BMS 檢測(cè)到a，b 狀態(tài)只要有一個(gè)不滿足，則發(fā)送關(guān)閉報(bào)文給交流充電機(jī);若滿足，則控制K2、K4 吸合，達(dá)到預(yù)充電壓后，K1 吸合，K4釋放，完成預(yù)充。然后BMS 發(fā)送允許充電最高電壓356V 和最大電流報(bào)文，并發(fā)送打開充電機(jī)命令報(bào)文，充電機(jī)發(fā)送啟動(dòng)報(bào)文給BMS，充電機(jī)在充電過程中，充電機(jī)發(fā)送任何一個(gè)故障或充滿電請(qǐng)求關(guān)閉時(shí)BMS立即關(guān)閉接觸器K1、K2。若充電過程中，打開點(diǎn)火鑰匙ON時(shí)，VCU 收到BMS 插槍報(bào)文b 后，不執(zhí)行上電程序。

四、熱管理策略

當(dāng)慢充插槍插入，車載充電機(jī)輸出一路12V 電源給BMS供電，當(dāng)電池最低溫度≤0℃時(shí)，閉合慢充繼電器和加熱繼電器，啟動(dòng)加熱系統(tǒng)，加熱請(qǐng)求電壓為370V，加熱請(qǐng)求電流為3A;當(dāng)電池最低溫度T≥6℃時(shí)，延時(shí)2 秒斷開加熱繼電器，恢復(fù)正常充電，若是充電過程中溫度T<0℃時(shí)，請(qǐng)求電流降為3A，延時(shí)2 秒閉合加熱繼電器，實(shí)現(xiàn)循環(huán)加熱;當(dāng)加熱過程中溫差>15℃時(shí)則停止加熱。

五、高壓互鎖功能檢測(cè)

（1）高壓互鎖功能，用于整個(gè)高壓電路中互鎖功能檢測(cè);

（2）BMS 上電時(shí)如果無(wú)法檢測(cè)到高壓互鎖信號(hào)，則不允許上高壓，BMS運(yùn)行中檢測(cè)到高壓互鎖信號(hào)丟失，需要發(fā)報(bào)文通知VCU，按照三級(jí)故障下電流程動(dòng)作，如充電狀態(tài)下無(wú)法檢測(cè)互鎖信號(hào)，BMS 需要將充電需求電流降為0，按照3級(jí)故障斷開充電回路。放電狀態(tài)下，BMS 需要將放電功率限制為0，按照3 級(jí)故障斷開放電回路;

（3）BMS 檢測(cè)到此故障后，整車報(bào)文中總故障上報(bào)3 級(jí)故障，TBOX 監(jiān)控平臺(tái)將顯示故障等級(jí);

（4）放電回路互鎖信號(hào)由整車控制器提供12V，當(dāng)整車ACC 信號(hào)斷電時(shí)，該信號(hào)值為0V;

（5）放電環(huán)路互鎖信號(hào)保護(hù)要求硬件獨(dú)立控制，當(dāng)放電回路互鎖信號(hào)所連接的接插件拔出時(shí)，斷開放電回路接觸器，斷開高壓。

參考文獻(xiàn)

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