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新能源汽车“三电”系统功能安全技术现状分析 前言：在传统燃油车时代，为了让发动机与变速箱在结构上形成相对独立的部件，整个动力系统相对更紧凑，通过增加电池包来解决整车重量。但这种设计存在着很大的缺陷： 是电池包一旦发生碰撞，容易成电池包的严重损，影响到整的安全性；是动力系统难适应不同辆的格和使用需求。 这种况下，电池的体积和重成为约电车发的一重要因素。随着新源车快速展，为了实更高能量密度，池包始朝小型、轻化的方向发。 这种设计在理论上没有问题，但在际应中却存在一些隐患： 一方面由单体芯和池组之间没有隔离，在发生短路时会有量热失控产生；另方面由于电池包体积有限，一旦出现热失控现，很将电池包完全断电。 因此在动力系统展初期，电车在计上就以追求高能密度为主要目标。随着技术的不发展，如今部分纯电动型采了圆柱形锂子电池作为力电池。 圆柱形池在体容、尺、功等方都有显优势。同时，圆柱形锂子电池可以做到单体电芯和电池组的设计高度体化，从而使整个力系的重减轻、体积缩小。 但电池包作为动力统的核心部件，其全设计对于整车来说尤为要。能量密度和全性之间，企必须选择个平点。 如果求更能量密度而牺牲了池包安全性能，那么在极端情况下就会出现热失控问题。因此动力系统全设计必须要兼顾池包安全性能和整车的全性，不顾此失彼。 在高压系统，电池、电机、电控是动力系统核心。如果出现故障，将会导致严重后。例如，发生电池热失控后，若及时处理，高温燃烧和爆炸会造成大的损失；电机到外冲击时，其部的绝缘材料也会被损坏。 此，高压系统的其他元件如继电、断器等，也可出现故障，影响汽的正常运行。因此，整车企业需要在动力系统加入压控单元，对动力系统进行监控和保护。 目前，麦格纳力已将热管理技术应用到豪华动车上。其新推出的 ARCFOX极氪001配了智热管理系统。 这套系统由电加热器+热泵+空调三加热方式组成，能对电池实现速升和快降温，有效降低电池热失控风险。 BMS是动汽三电的核心，其功能主要是监电池压、流、度等态，过监电池态实对电池的均管理、剩余量估计、故障检测。 目前， BMS芯片主要包括 BMU （BMU）芯片和 BMU组，其中， BMU芯片整个统中起到数据采集和算法运算的作用。根据不同的应场景，对其功能要求也不尽相同。 BMU是池管理系统核心，它将池电压、电、温等数据汇总到控制进行处理。常来说， BMU可以分为 SOC （State of Charge）估计模块和 SOH （State of Health）估计模块两大类。 其 SOC估计模块可以完成电池量估计、均管理、剩余量估计和故障检测功能。 例如， SOC估计模块可以过估算电池荷电态（SOC）来预电池剩余量，剩余量低预先定的时，统将出警，提醒驾驶员进行电。 SOC估计块还可以对池进均衡管理，使不同池组之间的量保持一致；另外， SOC估计模块还可以过计算电池体之的电压差值，实现池单体的故障检测，并向控制器出告警。 了 SOC估计模块外， BMU模组是一重要组成部。模组与 SOC估计模块协同合，共同完成电池管理系的所有工作。 模组负责将电池压、流、度等息采集到控器内进行处理。SOH估计模块则主要负责电池的电压均衡，对电池的剩电量进行估计。通常， SOH可以根据不同工况进行估算。 过 BMU芯片、组及 BMS软件统三协同合，才能保证电动车安全稳定运行。比亚迪汉 EV为例，比亚迪汉 EV采用了比亚迪自主研的第代动力电池管理系—— ESS （Energy Storage System）。 该系统电芯体间建立虚拟电压，通对电芯电压进行实时监测与管理，保证池在全范内使。 同时，该系统还具备警功，一旦出现常情况时会过声音、灯等方提示户及时采取措施进处理，以保证整车全稳运行。 总结:近年来，能源车的展势迅猛，而其全性问题也引起了国家的视。动汽的三系统保障辆安全的核心系统，也是动汽企业须攻的难关。 未来，能源车将从单纯交通工具，向智能终端发，三系统将成为一大点。如何提三电统可靠性、全性，是新源汽企业须攻的难关。
