以普莱德动力电池为例来说明其动力电池内部的工作原理。主要从电池内部充电、电池内部放电和绝缘监测三个方面进行说明。
(1)动力电池内部充电原理
1)充电之前-加热。当充电初期,从控盒-电池管理系统监测到每个电池组的温度,并反馈给主控盒。主控盒接收来自从控盒反馈的实时温度,并计算出最大值与最小值,当监测到电池单体温度低于设定值时,主控盒控制加热继电器闭合,通过加热元件、加热熔断器接通电路,进行加热。
途经路线:
慢充时:充电桩—车载充电机—高压插接件—加热继电器—加热元件—加热熔断器—高压插接件—车载充电机—充电桩,构成充电回路,进行加热,如图2-30中箭头所示。
快充时:非车载充电机—高压插接件—加热继电器—加热元件—加热熔断器,构成充电回路,进行加热。
图2-30 动力电池内部充电原理
2)充电初期—预充电。在充电初期,整车控制器唤醒 BMS,BMS进行自检和初始化,完成后上报给整车控制器。整车控制器控制主负继电器闭合,BMS控制预充继电器闭合,对各电池单体进行预充电,确定电池单体无短路后,BMS 将断开预充继电器,预充完成。
途经路线:
慢充时:充电桩—车载充电机—高压插接件—预充继电器—预充电阻—动力电池组—主熔断器—紧急开关—动力电池组—电流传感器—主负继电器—高压插接件—车载充电机—充电桩,构成回路,进行预充,如图 2-31 中箭头所示。
图2-31 动力电池预充电
快充时:非车载充电机—预充继电器—预充电阻—动力电池组—主熔断器—紧急开关—动力电池组—电流传感器—主负继电器—非车载充电机,构成回路,进行预充。
3)充电。预充电完成之后,BMS断开预充继电器,闭合主正继电器,对动力电池组进行充电。
途经路线:
慢充时:充电桩—车载充电机—高压插接件—主正继电器—动力电池组—主熔断器—紧急开关—动力电池组—电流传感器—主负继电器—高压插接件—车载充电机—充电桩,构成回路,进行慢充,如图2-32中箭头所示。
快充时:非车载充电机—主正继电器—动力电池组—主熔断器—紧急开关—动力电池组—电流传感器—主负继电器—非车载充电机,构成回路,进行快充。
(2)动力电池内部放电原理
1)放电初期—预充。整车控制器唤醒 BMS,BMS 进行自检和初始化,完成后上报给整车控制器。整车控制器发出高压供电指令BMS开始按顺序控制继电器的闭合和断开。
因电路中电机控制器和空调压缩机控制器等含有电容,在放电模式初期,BMS 控制预充继电器进行闭合,需低压、小电流给各控制器电容充电,当电容两端电压接近动力电池总电压时,断开预充继电器。
图2-32 动力电池充电
途经路线:
动力电池组正极端:动力电池组—紧急开关—主熔断器—电池组正极—预充电阻—预充继电器—高压插接件—车载充电机—电机及辅助电器元件。
动力电池组负极端:动力电池组负极—电流传感器—主负继电器—高压插接件—车载充电机—电机及辅助电器元件,构成回路,完成预充。
2)放电。预充完成之后,BMS断开预充继电器,并闭合主正继电器,动力电池组进行放电。
途经路线:
动力电池组正极端:动力电池组—紧急开关—主熔断器—动力电池组正极—主正继电器—高压插接件—车载充电机—电机及辅助电器元件。
动力电池组负极端:动力电池组负极—电流传感器—主负继电器—高压插接件—车载充电机—电机及辅助电器元件,构成回路,完成放电。
(3)绝缘监测 动力电池 BMS 具有高压回路绝缘监测功能,监测电池组与箱体、车体等路线,绝缘监测回路如图2-33所示。
途经路线:
电池组正极端—绝缘监测电阻—绝缘继电器—接地。
图2-33 绝缘监测回路
电池组负极端—绝缘监测电阻—绝缘继电器—接地。