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聊聊《电动客车安全技术条件》的BMS

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《电动客车安全技术条件》 征求意见结束了,这里有一些有趣的地方我们来仔细审视下,以下为设计规范(资料性附录)

A.5 电池管理系统

电池管理系统应符合QC/T 897—2011的要求,还至少应具备下列功能:

  • 主处理器具备防止程序由于干扰原因进入“死循环”的功能

  • 主处理器使用的存储介质应具备错误检测码校验功能

  • 至少2种独立的手段对系统总电压进行测量和校验的功能

  • 诊断均衡功能有效的能力(镍氢动力蓄电池除外)

电池管理系统应具备故障报警功能,并将报警信息通过整车仪表和远程安全监控系统等及时报出,报警信息应至少包括过温、过电压、欠电压。

隐性的要求

4.8 充电安全

    整车具备多个充电接口时,充电时不工作的充电接口应不带电。

    车辆的充电插座应设置温度监控装置,该装置应能根据温度变化传送相应信号给车辆,用于实现车辆接口的温度监测和过温保护功能。

QQ截图20160811102346.jpg


解析下:

  • 这里等于需要给双充配置多个正极继电器以确保分端

  • 需要BMS来检测充电接口的温度,需要多加个温度上拉电路

   不管如何,资料性附录是方向性要求,未来在市面上做,总是要满足才是。“死循环”、存储校验这两条参考汽车电子的ECU的架构,这里重点谈一下系统总电压测量。

    系统总电压测量方法,可以从几个维度看问题:

第一是测量点:系统总电压可以在不同的地方采集,如继电器之前和继电器之后(配电盒采集电压),还有在DCDC处可以获取电压之后通过总线回送给BMS,所以从测量点处考虑,可以有以下的组合办法

QQ截图20160811102406.jpg

  • 电池包总电压继电器之前采集点(BMS采集)+BDU内的采集点(BMS采集

  • 电池包总电压继电器之前采集点(BMS采集)+配电盒在外的采集点(PDU采集)

  • 电池包总电压继电器之前采集点(BMS采集)+DCDC的电压采集(DCDC采集)

这里考虑DCDC而不是逆变器主要是基于DCDC需要在充放电的时候都工作。

插一句:在标准里面有一条很有趣,分布式汇总电压挺怕大电流走线压降的变化,在管控不合理的时候就容易出问题:充电系统在考虑合理的线路压降的情况下,直流侧输出电压和电池管理系统监测电压差达到30V时应停止充电并报警。

第二是测量方法:

A)直接采集

B)电池包模块电压累加的办法:这里也可以通过BMU的电压汇总后,通过计数器对齐后累加的方法来做,现实来说对总线要求高些。

    这里谈一下电压采集的办法吧:

1)隔离的分压采集

     最早的电路雏形是高输入耐压采集电路

  • 通过多个分压电阻,将电压降下来

  • 通过配置点将电压限制在一个Vref+Vc内

  • 然后提取出Vc映射出整个包的电压

QQ截图20160811102414.jpg

集成化以后初步演化成这种,车用级别的器件出来以后,整个设计就变得更为简单,可以通过提取出来。

QQ截图20160811102424.jpg


当然还有个变种就是采用,采集之后的SPI传送,并且用光耦进行控制使能

QQ截图20160811102434.jpg


2)分压飞容检测

基于分压之后的电容的充放测试,也是个办法,可以有效进行检测。

  • 通过开关矩阵隔离前端和后端的电路

  • 通过时序来实现电容的电压获取

QQ截图20160811102443.jpg


其实又回到了最初的问题,这本质是选一种绝缘方式:

QQ截图20160811102453.jpg