文：電馳科研（137 電車工坊）技術總監／羅玉林
動力電池系統主要由電池管理系統和電池本體兩大部分組成，其中電池管理系統相當於動力電池的神經中樞，主要對電池狀態進行檢測、對電池電量等進行管理。
電池本體部分主要由動力電池模組、動力電池箱體及輔助元器件等部分組成。
單體電池是構成動力電池模組的最小單元，也稱作電芯，電芯由分裝方式不同可分為方形、圓柱、軟包型電芯。
單個電芯並不足以驅動電動車，需將多個電芯串並聯，才能實現驅動電動車所需的高電壓、大電量。模組就是將多個電芯串並聯，再加上起到彙集電流、收集數據、固定保護電芯等作用的輔助結構件，所形成的模組化電池組，如圖1－2所示。
相同電池通過串聯可以提升其電壓值，通過並聯可以提升其容量。
若n個相同的單體電池串聯則其總電壓為單體電壓Xn，若n個相同的單體電池並聯則其總容量為單體容量Xn。
BMS的作用是電池保護和管理的核心部件，在動力電池系統中，它的作用就相當於人的大腦。
它不僅要保證電池安全可靠的使用，而且要充分發揮電池的能力和延長使用壽命，作為電池和整車控制器以及駕駛者溝通的橋樑。
BMS具備的功能是通過電壓、電流及溫度檢測等功能實現對動力電池系統的過壓、欠壓、過流、過高溫和過低溫保護，繼電器控制、SOC估算、充放電管理、均衡控制、故障報警及處理、與其他控制器通信功能等功能。此外電池管理系統還具有高壓迴路絕緣檢測功能，以及為動力電池系統加熱功能，如圖3－4所示。
動力電池模組放置在一個密封並且遮罩的動力電池箱裡面，動力電池系統使用可靠的高低壓接外掛程式與整車進行連接。系統內的BMS即時採集各電芯的電壓值、各溫度感測器的溫度值、電池系統的總電壓值和總電流值，電池系統的絕緣電阻值等數據，並根據BMS中設定的閥值判定電池系統工作是否正常，並對故障實時監控。動力電池系統通過BMS使用CAN與VCU或充電機之間進行通訊，對動力電池系統進行充放電等綜合管理。
動力電池輔助元器件主要包括動力電池系統內部的電子電器元件，如熔斷器，繼電器，分流器，接外掛程式，緊急開關，煙霧感測器等，維修開關以及電子電器元件以外的輔助元器件，如密封條，絕緣材料等，如圖5所示。
接觸器可以說是高壓繼電器，它用低壓電驅動，接合高壓電。線圈電源（12V）由BMS或者VCU控制。
動力電池內部配備多個接觸器，主要有直流正極、直流負極、電池加熱控制、預充電控制接觸器等。接觸器內部填充氮氣，洩漏後必須更換。
觸點黏連後，線路會存在高壓，注意高壓驗電與個人防護措施，如圖6所示。
電流感測器用來檢測動力蓄電池系統充放電電流的大小，通常為霍爾式電流感測器或分流器。
維修開關MSD是新能源電動汽車做車輛檢修時，為了確保人車安全，通過手動的方式將高壓系統電源斷開，也是關鍵時刻實現高壓系統電氣隔離的執行部件。
手動維修開關內置高壓熔斷器及高壓互鎖功能。在外部短路時熔斷器切斷高壓迴路，保護車輛安全，如圖7－8所示。
動力蓄電池通過高壓接外掛程式與高壓控制盒相連接，通過低壓接外掛程式連接CAN總線與整車控制器或車載充電機之間進行通訊。動力電池系統通過高壓外掛程式與高壓配電系統連接，為電機控制器、電動壓縮機、PTC加熱器、DC/DC等高壓部件提供高壓直流電。同時動力電池系統通過直流快充系統、交流慢充系統以及能量回收裝置儲存電能。
動力電池模組放置在一個密封並且遮罩的動力電池箱裡面，動力電池系統使用可靠的高低壓接外掛程式與整車進行連接。 系統內的BMS即時採集各電芯的電壓值、各溫度感測器的溫度值電池系統的總電壓值和總電流值，電池系統的絕緣電阻值等數據，並根據BMS中設定的閥值判定電池系統工作是否正常，並對故障實時監控。動力電池系統通過BMS使用CAN與VCU或充電機之間進行通訊，對動力電池系統進行充放電等綜合管理。
整車控制器VCU發出檢測指令給動力電池BMS，BMS接收到指令後，進行初始化和自檢完成後報送給VCU，VCU發出高壓供電指令，BMS開始按規定控制繼電器的閉合和斷開。
為了防止繼電器吸合時產生電弧損毀繼電器，因此在放電時首先進行預充，BMS先控制負極接觸器（繼電器）閉合，再控制預充接觸器閉合，當預充接觸器閉合後，此時開始給電機控制器裡面的電容進行充電當電容;充電完成後，BMS控制正極接觸器閉合，而預充接觸器斷開，實現正常的放電過程，如圖9所示。
動力電池得到來自充電機的直流電後，到達主正、主負繼電器輸入元件，當動力電池包及整車控制器判斷車輛滿足充電條件後，首先會控制主負繼電器閉合，然後閉合預充繼電器，電流通過預充繼電器和預充電阻施加到電池模組正負極，當預充電路電壓達到額定充電電壓90%以上後，控制主正繼電器閉合，並斷開預充繼電器。
充電電流經高壓母線來到電池模組正極和負極，對電池進行充電。
電池管理系統首先利用從控模塊採集電池的電流、電壓和溫度等數據，然後將採集到的數據發送給主控模組，主控模組對數據進行分析和處理後，發出對應的程式控制和變更指令，最後對應的模組做出處理措施，對電池系統或電池進行調控，同時將實時數據發送到顯示單元模組。
電池管理系統BMS主要用於對動力電池組的總電壓，總電流，單體電壓、單體溫度、容量等參數進行實時監控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、短路保護、漏電監測、均衡控制、充放電控制模式選擇等， 並通過CAN總線與車輛集成控制器或電機進行資訊交互，保障電動汽車高效、可靠運行，如圖10所示。
漏電感測器用於對電動汽車直流動力電源母線與其外殼、車身底盤之間的絕緣阻抗檢測，通常檢測與動力電池輸出 緣阻抗檢測，通常檢測與動力電池輸出相連接的負極母線與車身底盤之間的絕緣電阻，來判斷動力電池包的漏電程度。電池管理控制器接到漏電信號後，進行相關保護操作並報警。
為了保護動力電池內部溫度處於正常範圍內，防止溫度過低或者溫度過高引起的動力電池性能下降以及安全問題，BMS檢測到動力電池溫度過低時，對動力電池進行加熱控制，溫度過高時，對動力電池進行冷卻控制。
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