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混合动力汽车蓄电池管理系统详解

一、动力电池组管理系统简介

混合动力汽车的整车性能很大程度上依赖于动力蓄电池，高性能、高

可靠性的电池管理系统能使电池在各种工作条件下获得最佳的性能，通过蓄电

池管理系统（BMS）来实时监测电池状态，如电池电压、充放电电流等，预测电

池最大允许充放电电流，以提升电池性能和寿命，提高混合动力汽车的可靠性

和安全性。

根据电动车辆所采用的电池的类型和动力电池组的组合方法，电池组管

理系统主要包括热（温度）管理子系统、电池组管理子系统、线路管理子系

统，如图所示

1.热管理子系统

温度是直接影响电池性能和寿命的关键性因素，混合动力汽车上使用的

动力电池组在工作时都会有发热现象，不同的蓄电池的发热程度各不相同，有

的蓄电池采用自然通风即可满足电池组的散热要求，但有的蓄电池则必须采取

强制通风来进行冷却，才能保证电池组正常工作并延长蓄电池的寿命。另外，

在混合动力汽车上由于动力电池组的各个蓄电池或各个分电池组布置在车架不

同的位置上，各处的散热条件和周围环境都不同，这些差别也会对蓄电池充、

放电性能和蓄电池的使用寿命造成影咆〕为了保证每个蓄电池都能有良好的散

热条件和环境，将混合动力汽车的动力电池组装在一个强制冷却系统中，使各

个蓄电池的温度保持一致或相接近，以及使各个蓄电池的周边环境条件相似。

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根据动力电池组在电动车辆上的布置，动力电池组的热管理子系统中，

为便于动力电池组或其分组的安装，首先应合理安排动力电池组的支架，要求

能够实现机械化装卸，便于各种电线束的连接。在动力电池组的支架位置和形

状确定后设计通风管道、风扇、动力电池组ECU和温度传感器等，混合动力汽

车上水平布置的温度管理系统如图58所示，垂直布置的温度管理系统如图59

所示。

图58串行通风结构

图59并行通风结构

在某些蓄电池工作时，会产生较高的温度，这时，可以充分利用其产生

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的热量用于取暖和给挡风玻璃除霜等，使热量得到管理与应用。

2．电池组管理子系统

电池组管理子系统的作用是对电池的组合、安装、充电、放电、电池组

中各个电池的不均衡性、电池的热管理和电池的维护等进行监管，使电池组能

够提高工作效率，保证正常运转并达到最佳状态，避免发生电池的过充电和过

放电，可以有效延长电池的寿命，以及对动力电池组的安全管理和保洁等，电

池管理系统主要包括以下几个方面。

（1）电池的技术性能不同类型和不同型号、不同使用程度的电池都具

有不同的性能，包括电池的容量、工作电压、终止电压、质量、外形尺寸和电

池特性（包括记忆特性）等，因此，要对动力电池组建立技术档案，实际上即

使是同一型号、同一批量的电池，由于制造原因、电解质的浓度差异和使用情

况的不同，性能也不尽相同；如果将性能差异较大的电池组合在一起，会给整

个动力电池组的性能带来影响。因此，在安装电池组之前，应对每个电池进行

认真检测，将性能差异不大的