動力電池系統(tǒng)培訓(xùn)演講人：日期：目錄02動力電池管理系統(tǒng)（BMS）架構(gòu)01動力電池系統(tǒng)概述03動力電池管理關(guān)鍵技術(shù)04系統(tǒng)優(yōu)勢與應(yīng)用場景05行業(yè)挑戰(zhàn)與未來趨勢06互動與實(shí)操建議01PART動力電池系統(tǒng)概述動力電池系統(tǒng)定義指由多個(gè)單體電池、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、安全防護(hù)裝置等組成的，為電動汽車提供動力能源的系統(tǒng)。核心功能實(shí)現(xiàn)電能的存儲與供給，保證電動汽車的續(xù)航里程；實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)的監(jiān)控與管理，提高電池的使用壽命；實(shí)現(xiàn)電池的安全防護(hù)，防止電池短路、過充、過放等危險(xiǎn)情況的發(fā)生。定義與核心功能動力電池在電動汽車中的重要性能量存儲與供給動力電池是電動汽車的唯一動力來源，其性能直接影響電動汽車的續(xù)航里程和加速性能。環(huán)保與節(jié)能減輕車身重量電動汽車使用動力電池作為能源，可以減少尾氣排放和噪音污染，實(shí)現(xiàn)零排放和低碳出行。動力電池具有較高的能量密度和功率密度，可以在較小的體積和重量下提供較大的能量輸出，有利于減輕車身重量，提高車輛性能。123123動力電池系統(tǒng)的發(fā)展歷程第一代動力電池系統(tǒng)采用鉛酸電池，能量密度低、體積大、重量重，且充電速度慢、使用壽命短。第二代動力電池系統(tǒng)采用鎳氫電池和鋰離子電池，能量密度有所提高，但成本較高，且仍存在安全問題和充電效率問題。第三代動力電池系統(tǒng)采用鋰離子電池組，具有高能量密度、長壽命、低自放電等特性，且成本逐漸降低，是目前電動汽車主要采用的動力電池系統(tǒng)。同時(shí)，固態(tài)電池等新型電池技術(shù)也在不斷發(fā)展中，未來有望進(jìn)一步提高動力電池系統(tǒng)的性能。02PART動力電池管理系統(tǒng)（BMS）架構(gòu)三層金字塔式結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)采集子板/母板/CPU）負(fù)責(zé)采集電池單體或模塊的電壓、溫度等信息，并具備一定的數(shù)據(jù)處理能力。數(shù)據(jù)采集子板匯總數(shù)據(jù)采集子板傳來的信息，進(jìn)行進(jìn)一步處理和計(jì)算，同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至CPU。母板整個(gè)BMS的“大腦”，負(fù)責(zé)整體管理、控制、診斷等功能，并根據(jù)電池狀態(tài)發(fā)出相應(yīng)控制指令。CPU具有高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性等優(yōu)點(diǎn)，適用于復(fù)雜、噪聲多的工業(yè)環(huán)境。二級CAN總線通訊技術(shù)CAN總線特點(diǎn)BMS通過CAN總線與電池、電機(jī)、充電機(jī)等設(shè)備進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和控制指令的傳輸。通訊協(xié)議CAN總線通訊具有自診斷功能，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并定位通訊故障，提高系統(tǒng)可靠性。故障診斷分層分塊控制原理分層控制將BMS的控制功能分為多個(gè)層次，如電池組管理、電池單體均衡控制等，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。分塊控制將電池系統(tǒng)分成若干個(gè)相對獨(dú)立的控制區(qū)域，每個(gè)區(qū)域設(shè)立一個(gè)控制模塊，實(shí)現(xiàn)區(qū)域自治和故障隔離?？刂撇呗愿鶕?jù)不同的控制目標(biāo)和電池狀態(tài)，制定合理的控制策略，確保電池系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行。03PART動力電池管理關(guān)鍵技術(shù)數(shù)據(jù)采集方法通過對采集數(shù)據(jù)的處理和分析，實(shí)現(xiàn)對動力電池狀態(tài)的準(zhǔn)確評估，包括剩余電量、健康狀態(tài)等。狀態(tài)評估算法實(shí)時(shí)監(jiān)測與反饋將監(jiān)測結(jié)果實(shí)時(shí)反饋給電池管理系統(tǒng)，為后續(xù)的電池管理提供數(shù)據(jù)支持。采用高精度、高可靠性的傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)。數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測（電壓/電流/溫度）電池均衡管理策略被動均衡通過消耗高電壓電池的電量來實(shí)現(xiàn)電池間的均衡，如電阻放電等。主動均衡均衡策略選擇通過轉(zhuǎn)移能量來實(shí)現(xiàn)電池間的均衡，如變壓器、電容等元件的應(yīng)用。根據(jù)電池的實(shí)際情況和使用需求，選擇合適的均衡策略，以延長電池組的使用壽命。123過充保護(hù)當(dāng)電池電壓超過設(shè)定的安全值時(shí)，自動切斷充電回路，防止電池過充。過放保護(hù)當(dāng)電池電壓低于設(shè)定的安全值時(shí)，自動切斷放電回路，防止電池過放。短路保護(hù)當(dāng)電池輸出端發(fā)生短路時(shí)，立即切斷電池輸出，防止電池短路引發(fā)安全事故。故障診斷與預(yù)警通過對電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池故障并進(jìn)行預(yù)警，確保電池的安全使用。安全保護(hù)機(jī)制（過充/過放/短路防護(hù)）04PART系統(tǒng)優(yōu)勢與應(yīng)用場景功能齊全性（適配多種電池類型）電池狀態(tài)監(jiān)測實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等狀態(tài)信息，保障電池的安全運(yùn)行。充放電管理對電池進(jìn)行智能充放電管理，延長電池的使用壽命。故障診斷與預(yù)警對電池出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷和預(yù)警，提高系統(tǒng)的可靠性。能量回收在車輛制動或減速時(shí)，回收能量并儲存到電池中，提高能源利用效率。硬件靈活性（免修改適配不同車型）模塊化設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)理念，方便系統(tǒng)的擴(kuò)展和維修。通用接口提供標(biāo)準(zhǔn)化的電氣和通信接口，實(shí)現(xiàn)與不同車型的快速對接。適應(yīng)性強(qiáng)可適應(yīng)不同車型的動力系統(tǒng)架構(gòu)和電池安裝位置，降低安裝成本。軟件配置通過軟件配置即可滿足不同車型的電池管理需求，減少硬件改動。實(shí)際案例（參考專利CN1555996實(shí)施案例）該品牌純電動汽車采用此動力電池系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電池狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能管理，提高了整車的性能和安全性。某品牌純電動汽車01020304該混合動力客車動力系統(tǒng)復(fù)雜，通過采用此動力電池系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電池的高效管理和能量回收，降低了運(yùn)營成本。某品牌混合動力客車該物流車需要頻繁啟停和加速，對電池的要求較高，通過采用此動力電池系統(tǒng)，提高了電池的可靠性和使用壽命。某品牌物流車該工程機(jī)械工作環(huán)境惡劣，對電池的抗震和防水性能要求較高，通過采用此動力電池系統(tǒng)，滿足了實(shí)際需求并提高了工作效率。某品牌工程機(jī)械05PART行業(yè)挑戰(zhàn)與未來趨勢當(dāng)前技術(shù)瓶頸（能量密度/成本控制）能量密度提升提高電池的能量密度，能夠增加電動車的續(xù)航里程，減少用戶的充電頻次。成本控制在保持性能的同時(shí)，如何降低電池的生產(chǎn)成本，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的關(guān)鍵。電池壽命如何延長電池的使用壽命，提高電池的可靠性，是行業(yè)面臨的重要問題。智能化與AI融合方向智能化管理通過智能化算法對電池進(jìn)行精準(zhǔn)管理，提高電池的使用效率，延長電池壽命。自動駕駛與能源管理AI在電池研發(fā)中的應(yīng)用自動駕駛技術(shù)的發(fā)展需要與電池智能化管理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更高效的能源利用。利用人工智能技術(shù)優(yōu)化電池設(shè)計(jì)，提高電池性能和安全性。123標(biāo)準(zhǔn)化與法規(guī)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)動力電池的規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用，降低成本。030201法規(guī)政策各國政府對動力電池的環(huán)保、安全等方面的法規(guī)政策不斷加強(qiáng)，企業(yè)需要密切關(guān)注法規(guī)動態(tài)，確保產(chǎn)品合規(guī)。國際合作國際間的標(biāo)準(zhǔn)制定和合作對于動力電池的全球化應(yīng)用至關(guān)重要，企業(yè)需要積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)化工作。06PART互動與實(shí)操建議電池組故障模擬電池組通信故障，學(xué)員需根據(jù)故障現(xiàn)象和診斷工具進(jìn)行排查和修復(fù)。常見故障診斷演練充電設(shè)備故障模擬充電樁或充電機(jī)故障，學(xué)員需根據(jù)故障現(xiàn)象和充電設(shè)備的工作原理進(jìn)行排查和修復(fù)。BMS故障模擬電池管理系統(tǒng)（BMS）故障，學(xué)員需根據(jù)故障現(xiàn)象和BMS工作原理進(jìn)行排查和修復(fù)，包括軟件故障和硬件故障。BMS監(jiān)控軟件介紹數(shù)據(jù)分析軟件的使用方法，通過數(shù)據(jù)分析和處理，幫助學(xué)員更好地理解電池性能和BMS工作原理。數(shù)據(jù)分析軟件編程軟件演示BMS編程軟件的使用，包括編程環(huán)境配置、代碼編寫和調(diào)試等，提高學(xué)員的編程能力。展示BMS監(jiān)控軟件的功能和操作方法，包括電池狀態(tài)監(jiān)控、故障診斷、遠(yuǎn)程控制等。B