第2章动力蓄电池管理系统(BMS)的认知
当BMS检测到VCU发来的充电唤醒信号(Charge Wake Up)时,系统即进入充电模式。在该模式下B-继电器与车载充电器继电器闭合,同时为保证低压控制电源持续供电,DC-DC转换器继电器仍需处于工作状态。在充电模式下,整车控制器接收到充电信号后,禁止高压系统上电,保证车辆在充电状态下处于行驶锁止状态,并根据电池状态信息限制充电功率,保护电池。充电插头提供的充电唤醒信号可作为充电模式的判定依据。
对于磷酸铁锂电池,由于其低温下不具备有很好的充电特性,甚至还伴随有一定的危险性,因此基于安全考虑,还应在系统进入充电模式之前对系统进行一次温度判别。当电池温度低于0C时,系统进入充电预热模式,此时可通过接通直流转换器继电器对低压蓄电池进行供电,并为预热装置供电以对电池组进预热;当电池组内的温度高于0℃时,系统可进入充电模式,即闭合B-继电器。
无论在充电状态还是在放电状态,电池的电压不均衡与温度不均衡将极大地妨碍动力电池性能的发挥。在充电状态下,极易出现电压、温度不均衡的状态,充电过程中可通过电压比较及控制电路使得电压较低的单体电池充电电流增大,而让电压较高的电池单体充电电流减小,进而实现电压均衡的目的。温度的不均匀性会大大降低动力电池组的使用寿命,因此,当电池单体温度传感器监测出各单体电池温度不均衡时,可选择强制风冷的方式,实现电池组内气流的循环流动,以达到温度均衡的目标。充电过程如下所述:
1.预充电阶段:使用充电设备对电池或电池组进行充电时,充电器以0.02C的电流值启动充电,当BMS检测到所有电池电压均在2000mV以上时即可转到恒流充电模式;
2.恒流充电阶段:恒流充电开始,充电器以BMS规定的最大电流进行恒定电流值输出;
3.恒压充电阶段:恒流充电末期,电池组中任意单体电池电压值达到单体电池电压上限报警值,充电器按照BMS发出的指令转到恒压输出,电流值按照BMS的指令进行调整,直至任意单体电池电压值达到单体电池电压上限切断值;
4.充电结束:任意单体电池电压值达到单体电池电压上限切断值,充电器按照BMS的指令停止充电。