电动汽车能量管理及回收系统
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电动汽车电池能量管理系统的功能
1.1 对能量的检测功能
电动汽车在行车过程中，该系统能随时对车辆的能耗进行计算，最终给出该电池 箱内电池模块剩余的电池能量值，并通过剩余能量计将数据显示出来，使驾驶人员知 道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能 的地方，补充电量防止半路抛锚。
使用电池能量管理系统必备的条件
2.1 电池模块方面的要求 2.1.1 电池模块应具备足够的使用寿命、可靠性和工作的稳定性
大家都知道汽车是一种设计很紧凑的机-电—体化的产品。电动汽 车的紧凑性更加突出、电动汽车给安装电池箱留有的空间有限，有时 会造成接近性很差，加上电池质量很大，拆-卸很不方便，不能随时进 行拆卸。所以要求应用的电池具有极好的使用寿命和可靠性，使其减 少维护的频次、减少拆卸电池的次数给安装电池能量管理系统创造条 件。
（2）电池箱形状应达到与电池模块布置形状相适应。当冷却系统工作时，冷却风扇提供的 冷却气流能均匀地流过每个电池模块周围，箱内不能形成气流的“死区”和涡流的存在 ，保证电池模块工作过程中温度均匀、性能一致，防止个别电池模块早期损坏。
（3）电池箱应做到内部与电池的绝缘，外部与车身的绝缘，防止电池与车身绝缘电阻低下 而影响系统工作，发生不安全事故。
模块供电的指令，强行车辆停驶。当电池在充电状态下，能量管理系统会强令充电机
停止充电而不损坏电池，由维修人员进行检测排除故障。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ页
1.3 保证充电功能 电池能量管理系统随时参与整车检测工作，检测电池的工作状态，尤其对每只电池
的技术状态进行检测分析，将检测的数据在车辆停驶，充电之前“通知”充电机，即 “车与机”的对话。告诉充电机，电池组的工作状态及每只电池的技术状态，“落后” 电池和“先进”电池性能差异。此时充电机应当采用什么样的充电模式给电池充电，才 能达到给电池充足，性能好的电池不能过充，而性能差的电池又能充足，保证整车能量 的供应。在放电过程中保证性能差的电池不能过放，这一点应当是电池能量管理系统最 重要的功能之一。
达到影响系统工作，或该电池受到损坏威胁时，两个电池之间有旁通线路并有控制模块 时，电池管理系统应指令模块功能启动，进行补偿，又能保证系统在偏低电压状态下维 持工作以便维修。
1.6 监测记录控制功能 在电池工作状态下（充、放电）对电池模块的工作性能、安全性能进行监测，并对
有关参数做记录，内存或进行提示、警告或指令停车、停机（充电），即对过压、第过2流页、
1.2 对电池工作状态的监测与控制功能
电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情 况下，电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他 参数都有影响，所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号，将测得的温度 值与事先设定的温度值进行比较，决定对电池冷却与否。
（4）在电池模块安装条件下尽量减少电池模块自行放电的条件。
第4页
2.2.2 冷却风扇空气进口的选择 电池能量管理系统，无论在充电或放电过程中它都存在工作的可能性，即它应具备
全天候工作的条件。所以电池能量管理系统冷却空气进口的选择就十分重要。它要保证 进入电池箱内的空气是清洁的即要求防尘和防雨水进入电池箱内。如果防尘和防雨措施 做得不好，会有灰尘脏物和雨水进入电池箱内，这样会造成电池模块间的爬电，自放电 量的增加，电池箱与车身绝缘阻值的下降，严重时会造成电池模块的短路，这是很危险 的。此时管理系统会发出指令，停止车辆行驶或停止充电，而影响车辆的运行。实际应 用也说明了这一点能量管理系统冷却空气进口位置的选择十分重要，具体选在何处应由 汽车设计者根据整车的总布置来决定。
1.4 DC—DC、DC—AC转换功能 如果车辆安装辅助电池，电池能量管理系统应能控制动力电池随时给辅助电池模块
充电，保证辅助电池模块的供电功能即DC—DC的转换功能，保证低压系统的正常工作。 当应用异步电机时，电池能量管理系统尚有DC—AC的转换功能保证电动汽车的正
常运行。
1.5 解决性能一致性的保护功能 如果在电池箱的线路内装置了由于电池性能一致性偏差引起某个电池性能变化很大，
电池能量管理系统一个重要的功能是对剩余能量的计算，如应用 的电池性能不稳定、可靠性很差，电池模块在工作中的性能难于进行 SOC的估算，另外各种变化条件（温度、湿度、放电条件等）对电池 模块的影响都造成对SOC影响，所以从剩余能量估算角度分析要求电 池模块的性能要稳定。
第3页
2.1.2 电池性能的一致性达到控制要求
2.2.1 电池模块用的电池箱 为达到对电池进行能量管理的目的，电池模块必须装在一个箱内，该箱应具备一定条件 ：
（1）电池箱必须是密封的。除必需的通风孔外均不能与大气相通。密封箱内的要求主要考 虑电池冷却气流的流动问题，不许在某处泄漏，避免冷却气流的流动性差造成电池模块 工作温度的不一致，从而导致性能的一致性进一步的恶化。
电池能量管理的控制参数是由电池箱参与工作的电池模块采样的，而控制参数并非 每个电池都要采样，否则参数量很大，不便管理，难于安装。一般都在电池箱内不同区 域里采取最有代表性的电池模块，某些性能参数（比如温度）作为控制参数，在经过计 算对比后发布控制执行指令，执行各种控制功能，所以说被选择采样电池模块的性能参 数量值上应能代表其他没被采样电池模块的性能，否则的话，它就失去代表的意义。这 时发出的指令不具备合理性，达不到对电池箱内电池模块的能量管理的目的。比如电池 箱中电池模块间的性能差异较大，每个电池模块都不具备代表整箱电池模块性能就难以 取得可信的控制参数。所以说，用于电池能量管理的电池模块其性能间的差异，即电池 模块的间性能一致性差异必须在一定的范围之内，这样用哪一个电池模块作为采样电池 都具备条件，都具有代表性。
电动汽车能源是很宝贵的，应尽量采用节能元件，所以电池箱内的冷却风扇一般
都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。
当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时，第二级冷却风扇才参与工作，加强冷
却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件，温度继续升高已达到影响
电池模块的正常工作条件，为保护电池模块不受损坏，能量管理系统会发出停止电池
1.1 对能量的检测功能
电动汽车在行车过程中，该系统能随时对车辆的能耗进行计算，最终给出该电池 箱内电池模块剩余的电池能量值，并通过剩余能量计将数据显示出来，使驾驶人员知 道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶.在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能 的地方，补充电量防止半路抛锚。
使用电池能量管理系统必备的条件
2.1 电池模块方面的要求 2.1.1 电池模块应具备足够的使用寿命、可靠性和工作的稳定性
大家都知道汽车是一种设计很紧凑的机-电—体化的产品。电动汽 车的紧凑性更加突出、电动汽车给安装电池箱留有的空间有限，有时 会造成接近性很差，加上电池质量很大，拆-卸很不方便，不能随时进 行拆卸。所以要求应用的电池具有极好的使用寿命和可靠性，使其减 少维护的频次、减少拆卸电池的次数给安装电池能量管理系统创造条 件。
（2）电池箱形状应达到与电池模块布置形状相适应。当冷却系统工作时，冷却风扇提供的 冷却气流能均匀地流过每个电池模块周围，箱内不能形成气流的“死区”和涡流的存在 ，保证电池模块工作过程中温度均匀、性能一致，防止个别电池模块早期损坏。
（3）电池箱应做到内部与电池的绝缘，外部与车身的绝缘，防止电池与车身绝缘电阻低下 而影响系统工作，发生不安全事故。
模块供电的指令，强行车辆停驶。当电池在充电状态下，能量管理系统会强令充电机
停止充电而不损坏电池，由维修人员进行检测排除故障。
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ页
1.3 保证充电功能 电池能量管理系统随时参与整车检测工作，检测电池的工作状态，尤其对每只电池
的技术状态进行检测分析，将检测的数据在车辆停驶，充电之前“通知”充电机，即 “车与机”的对话。告诉充电机，电池组的工作状态及每只电池的技术状态，“落后” 电池和“先进”电池性能差异。此时充电机应当采用什么样的充电模式给电池充电，才 能达到给电池充足，性能好的电池不能过充，而性能差的电池又能充足，保证整车能量 的供应。在放电过程中保证性能差的电池不能过放，这一点应当是电池能量管理系统最 重要的功能之一。
达到影响系统工作，或该电池受到损坏威胁时，两个电池之间有旁通线路并有控制模块 时，电池管理系统应指令模块功能启动，进行补偿，又能保证系统在偏低电压状态下维 持工作以便维修。
1.6 监测记录控制功能 在电池工作状态下（充、放电）对电池模块的工作性能、安全性能进行监测，并对
有关参数做记录，内存或进行提示、警告或指令停车、停机（充电），即对过压、第过2流页、
1.2 对电池工作状态的监测与控制功能
电池能量管理系统按电池箱内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。一般情 况下，电池箱内有温度传感器及电压、电流和内阻的测量值。由于温度的变化对其他 参数都有影响，所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号，将测得的温度 值与事先设定的温度值进行比较，决定对电池冷却与否。
（4）在电池模块安装条件下尽量减少电池模块自行放电的条件。
第4页
2.2.2 冷却风扇空气进口的选择 电池能量管理系统，无论在充电或放电过程中它都存在工作的可能性，即它应具备
全天候工作的条件。所以电池能量管理系统冷却空气进口的选择就十分重要。它要保证 进入电池箱内的空气是清洁的即要求防尘和防雨水进入电池箱内。如果防尘和防雨措施 做得不好，会有灰尘脏物和雨水进入电池箱内，这样会造成电池模块间的爬电，自放电 量的增加，电池箱与车身绝缘阻值的下降，严重时会造成电池模块的短路，这是很危险 的。此时管理系统会发出指令，停止车辆行驶或停止充电，而影响车辆的运行。实际应 用也说明了这一点能量管理系统冷却空气进口位置的选择十分重要，具体选在何处应由 汽车设计者根据整车的总布置来决定。
1.4 DC—DC、DC—AC转换功能 如果车辆安装辅助电池，电池能量管理系统应能控制动力电池随时给辅助电池模块
充电，保证辅助电池模块的供电功能即DC—DC的转换功能，保证低压系统的正常工作。 当应用异步电机时，电池能量管理系统尚有DC—AC的转换功能保证电动汽车的正
常运行。
1.5 解决性能一致性的保护功能 如果在电池箱的线路内装置了由于电池性能一致性偏差引起某个电池性能变化很大，
电池能量管理系统一个重要的功能是对剩余能量的计算，如应用 的电池性能不稳定、可靠性很差，电池模块在工作中的性能难于进行 SOC的估算，另外各种变化条件（温度、湿度、放电条件等）对电池 模块的影响都造成对SOC影响，所以从剩余能量估算角度分析要求电 池模块的性能要稳定。
第3页
2.1.2 电池性能的一致性达到控制要求
2.2.1 电池模块用的电池箱 为达到对电池进行能量管理的目的，电池模块必须装在一个箱内，该箱应具备一定条件 ：
（1）电池箱必须是密封的。除必需的通风孔外均不能与大气相通。密封箱内的要求主要考 虑电池冷却气流的流动问题，不许在某处泄漏，避免冷却气流的流动性差造成电池模块 工作温度的不一致，从而导致性能的一致性进一步的恶化。
电池能量管理的控制参数是由电池箱参与工作的电池模块采样的，而控制参数并非 每个电池都要采样，否则参数量很大，不便管理，难于安装。一般都在电池箱内不同区 域里采取最有代表性的电池模块，某些性能参数（比如温度）作为控制参数，在经过计 算对比后发布控制执行指令，执行各种控制功能，所以说被选择采样电池模块的性能参 数量值上应能代表其他没被采样电池模块的性能，否则的话，它就失去代表的意义。这 时发出的指令不具备合理性，达不到对电池箱内电池模块的能量管理的目的。比如电池 箱中电池模块间的性能差异较大，每个电池模块都不具备代表整箱电池模块性能就难以 取得可信的控制参数。所以说，用于电池能量管理的电池模块其性能间的差异，即电池 模块的间性能一致性差异必须在一定的范围之内，这样用哪一个电池模块作为采样电池 都具备条件，都具有代表性。
电动汽车能源是很宝贵的，应尽量采用节能元件，所以电池箱内的冷却风扇一般
都是采用分级参与工作。这样能做到在保证电池性能的条件下尽量使用小排量的风扇。
当第一级风扇工作后尚不能达到要求的温度时，第二级冷却风扇才参与工作，加强冷
却。此时电池箱内的温度如果还不能达到要求的工作条件，温度继续升高已达到影响
电池模块的正常工作条件，为保护电池模块不受损坏，能量管理系统会发出停止电池