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PDU核心电气件介绍与选型--主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机

2018/1/10 10:07:41


本文继续给各位介绍PDU核心电气件及选型(主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机)。

PDU核心电气件介绍与选型--主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机

先来看看高压配电盒,简称PDU(Power Distribution Unit),新能源车高压系统解决方案中的高压电源分配单元。通过母排及线束将高压元器件电连接,为新能源汽车高压系统提供充放电控制、高压部件上电控制、电路过载短路保护、高压采样、低压控制等功能,保护和监控高压系统的运行。PDU也能够集成BMS主控、充电模块、DC模块、  PTC控制模块等功能,与传统PDU相比多了整车功能模块,功能上更加集成化,结构上更复杂,具有水冷或是风冷等散热结构。PDU配置灵活,可以根据客户要求进行定制开发,能够满足不同客户不同车型需求。BDU(Battery Disconnect Unit )电池包断路单元,专为电池包内部设计,也是高压配电盒的一种。

主控电池管理系统BMS

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,BMS)是电池与用户之间的纽带,主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电。

BMS主要功能是: (1)准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电或过放电对电池造成损伤;(2)动态监测,在电池充放电过程中,实时采集电动汽车蓄电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,还要建立每块电池的使用历史档案,为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料,为离线分析系统故障提供依据;(3):电池间的均衡:即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。

BMS分为主控单元和从控单元。主控单元放置在PDU内部,从控单元放置在电池包里或者和电池包相连,每个电池包有一个从控单元。对于客户来讲一般会指定BMS品牌型号,我们只需要知道PDU内部放了一个BMS电路板即可。BMS外壳有铝压铸外壳,塑胶外壳。铝压铸外壳一般不需要考虑EMC,金属外壳有屏蔽信号作用;塑胶外壳做结构前需要提前询问BMS厂商,怎么屏蔽EMC等等。

关于BMS就不做展开了,其实其中任何一项指标,足以写本书。

PDU核心电气件介绍与选型--主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机

DC-DC电源介绍

DC/DC电源的主要功能是电流的转换,将额定电压的直流电源转换成不同电压的直流电源。PDU连接的电池包一般是几百伏的高压直流电转成车载电器需要的12V或者24V的低压直流电,我们一般称这样的DC-DC电源为高压电源;低压DC-DC电源一般是24V转12V或5V等不超过60V之间的电压转换电源。PDU内部如有DC-DC电源,客户一般会指定厂商及型号,客户如果不指定厂商及型号,我们需要了解客户电池电压,PDU外接电器电压,外接电器总功率,根据客户提供信息选用合适型号。PDU设计时必须考虑散热和EMC。散热设计在PDU结构设计会介绍,EMC防护设计常用的方法有电源加金属外壳,加EMI滤波器,加磁环等方法。解决方法设计规避,请教电源设计厂商,实测加整改措施。

备注:直流电:Direct Current,简称DC;交流电:AlternatingCurrent,简写AC。

PDU核心电气件介绍与选型--主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机

车载充电机介绍

车载充电机:为电动汽车动力电池,安全、自动充满电的能力,充电机依据电池管理系统(BMS)提供的数据,能动态调节充电电流或电压参数,执行相应的动作,完成充电过程。

目前PDU内部一般没有车载充电机,是后续发展方向。简单来讲就是多合一的PDU,大家多留心吧,特别是2019年的乘用车市场。

如扬州九龙的A6 海狮PDU,由深圳X川股份有限公司开发,PDU集成电机控制器、DCDC、高压配电盒;还有北京北汽新能源 EX系列、EU系列,由深圳欣X有限公司开发,PDU集成车载充电机、DCDC、PTC、高压配电盒。

客户如果在PDU里面安装车载充电机,基本就好指定品牌型号,牵涉到的散热设计、EMC设计,和车载充电机厂商协助开发。

PDU核心电气件介绍与选型--主控电池管理系统BMS,DC-DC电源及车载充电机

近期技术文章预告:PDU核心电气件介绍与选型--高压连接器和MSD,敬请期待。

来源:电动汽车资源网EV江湖 Bentty李清