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比亚迪秦dmi电路图

比亚迪秦燃油版电池质保多久?

全是骗人的!一次循环充电减少500米,我用过几组锂电池都这样。6年可用,但是3年过后充一次电跑3公里,你说三年过后能不换电池吗?还是铅酸电池可靠,成本低!老年代步车用铅酸电池也是最好的先择。电压120V能量50ah也可跑200公里吧!

新能源汽车电池寿命大概在6年,更换一块电池的费用在多少?

汽车发动机核心技术我们攻不下来,只能弯道超车发展电动汽车。电池目前是一世界难题,这也是我们的一个瓶颈。所以,这不是一个简单的问题。

目前,国产电动汽车使用的电池主要有两大类,磷酸铁锂电池和三元锂电池(这两者都属于蓄电池)。

磷酸铁锂电池是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池,其不含贵重金属元素(比如钴等)。由于不含贵重金属材料,磷酸铁锂电池的原材料成本就能被压缩的很低廉。而且,它的安全稳定性也很高,其分解温度高达700-800度,且不会释放氧分子。

此外,它的循环寿命在2000次以上,所以很多厂商都会选择磷酸铁锂电池作为电动汽车电池。客观上讲,新能源汽车的兴起,确实也和磷酸铁锂电池有着密不可分的关系。

但是,这种电池也有一个致命缺点,那就是低温性能较差,即使将其纳米化和碳包覆也没能解决这个问题。有研究表明,将一块容量为3500mAh的磷酸铁锂电池放到-10℃的环境中工作,结果经过不到100次的充放电循环,它的电量就急剧衰减至500mAh,基本上报废。

相比于磷酸铁锂电池,三元锂电池在低温状态下的表现更加稳定。

此外,以镍钴锰酸锂作为正极材料、石墨作为负极材料的锂电池,其电压平台很高,这就意味着在相同的体积或重量下,三元锂电池的比能量、比功率更大。

那为什么效率如此之高的三元锂电池会备受争议呢?那是因为三元锂材料的热稳定性较差,会在200度左右发生分解,且化学反映剧烈,在高温作用下电解液迅速燃烧,发生连锁反应。说人话就是,三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。

实话实说,这两种电池都不是理想的电动汽车动力源,虽然各国都积极研发新电池,但是成本高,技术复杂,有些成功的电池技术只能用于航天和军工,离民用还有很长的路要走!

比亚迪BMS通讯转换模块详细分析

前言:这是胡兄的投稿,我觉得量产的难,在于需要团队从概念提出、设计选型到一步步验证实施有个过程,难在时间和持续的迭代。人再牛,也需要花时间一步步经历这个过程,如果能够前期判断是否可行是我们培养的主要能力,否则到后面是否能救回来就不好说了。

最近经历一些事情,感受到模电实在太重要了,也是技能树上急需点亮的;我自己学得一瓶子不满半瓶子摇,后面试着写一下模电的学习笔记,也增加一下内容的丰富性。

只要是已经量产的产品,无论原理是否复杂,我们都要有一种敬畏之心,量产化远远比我这种纸上谈兵难太多了。

最近弄到一个BMS通讯转换模块,如下图,今天就吸收一下其设计的特点。

这个通讯转换模块在电池包的位置如下:处于电池包对外的连接器处,具体的电池包型号未知,不过它应该是一个通用的模块。

查了一些资料,问了一些人,这个通讯转换模块的作用是将内部采样芯片AFE之间的菊花链通信架构协议转换为CAN通信,因为比亚迪BMS的控制器在PACK外部,内外部之间需用通过CAN通信;这个模块的作用就是协议转换,功能大概如下图(图片来源于美信官网):

下面开始介绍一下外部黑盒:

外壳为塑料材质,呈米白色;产品尺寸大概为110mm*61mm*18mm,上下各有一个内嵌的金属安装孔,大概是M8左右的螺钉。

产品对外有三个绿色的连接器,整体的防护等级预估为IP4X。

产品表面贴有两个条形码,标识出产品、车型等信息;上下壳之间通过两个M3的螺钉固定,在其中一个螺钉孔上方贴有防拆标签,撕下后会留下痕迹。

进一步地拆掉上盖,发现上下盖之间还有两个卡扣固定;PCBA由四个螺钉固定,其中两个螺钉是穿过上盖的,与上下壳体固定共用,尺寸为M3*12;另外两个螺钉为M3*8。

把所有的螺钉都拆掉,再感受一下。

接下来介绍一下内部电路白盒:

将PCBA取下来之后,下壳体结构就清晰可见了。

PCB为4层板,厚度为1.6mm,表面处理是ENIG,T\B面都有器件;PCB上有明显的最大2mm宽的割槽,用来做电气隔离;单板上没有LED指示灯。

如下图,除了下面的两个安装孔外,其余部位都有涂覆三防漆,包括连接器的引脚、本体大部分;三防漆有点硬,在上面两个螺钉孔边缘处有点起皮,可能是由于安装受挤压后,造成此位置漆层比较薄的原因,此位置其实不用涂覆,最终选择涂覆的原因可能是此处不易避让,索性都涂了。

拿着放大镜照了半天,得到主要的电路架构如下,里面也标识出了主要的芯片型号,主要来自于TI\美信\NXP。

上图已经把电路结构分析的很清晰了,不在赘述;其中里面的CAN收发器(U3)与电源芯片(U2)均来源于TI,并且我对这两个型号不太熟悉,感兴趣的可以自行查找对比,作为一个备用的选型参考。

最后,再看一下连接器,这三个连接器分为5PIN、6PIN、7PIN,没有固定的螺钉孔或固定的焊接引脚,只有定位柱。

这几个连接器来自于JAE的IL-AG5系列,参数说明如下图;其中操作的温度范围只到85℃,稍微有点低。

总结:

这个通讯转换模块的存在理由,是由于比亚迪的BMS控制器在PACK的外部,如果为了进一步降低成本,可以将控制器放置PACK内部。同样地,会把整理的图片资料汇集到一起,分享出来。以上所有,仅供参考。

揭秘|解码比亚迪的动力电池管理系统(BMS)

在展望新能源汽车快速发展的同时,我们必须清楚地认识到,技术的发展才是行业发展的基础,而稳定、高效、安全、可靠的产品就是技术的体现。

电池管理系统BMS的功能作用

1、准确估测动力电池组的荷电状态

准确估测动力电池组的荷电状态(StateofCharge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。

2、动态监测动力电池组的工作状态

在电池充放电过程中,实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。

同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,保持整组电池运行的可靠性和高效性,使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外,还要建立每块电池的使用历史档案,为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料,为离线分析系统故障提供依据。

3、单体电池间的均衡

即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

解密比亚迪电池管理系统

首先我们来谈谈唐和秦的电池,型号应该是一样的,只是秦的电池组电芯数量比较少,容量13度,唐的比较多,18度。单个的电芯都是比亚迪自己制造的磷酸铁锂电池,额定电压3.2V,容量26AH。为什么不是最近比较火的三元锂电池呢?原因如下图:

磷酸铁锂电池拥有更好的寿命、安全性,更适合插电式混动车的用车情况。

电池单体大概是这个样子的,但是这个应该是大巴上的,因为电储量高达120AH,咱们的只有26AH,不过大致上是一样的,都是长方体。

唐的电池组位于底盘中部,体积和重量都比较大。放在底盘的好处是降低了整车重心,同时不影响后备箱空间。缺点嘛,对放水和防磕碰要求比较高,日常使用要注意这块不要浸水,不要磕碰。

这是秦的电池组,位于后座以后,后备箱之前。优点:放水防磕碰性能都很好,缺点:重心比较高,影响后备箱空间,和唐正好是相对的~

连接方式为串联(全部电芯串联),串联的电池如下图,形象一点说,就是类似于我们以前用过的手电筒,几个电池头尾相接。

这种连接方式,每个电芯放电的时候使用同样的电流对外放电,充电的时候同样的电流充电,在不借助均衡系统的情况下,无法对单个电芯进行充放电。而且,当一个电芯充满时,就要停止对整个电池组的充电,不然这个电芯会过充损坏,而一个电芯放空的时候,整个电池组就要停止放电,不然这个电芯会过放损坏。

还记得手电筒有什么要求么?对了,新旧电池不能混用,也就是说有电和没电的电池不能混用。回到唐和秦的电池组,上边是个示意图,选取了几个电芯。正常情况下,他们的存电量应该是完全一样的,一起充满,一起放空,如果一直这样循环,那么就不会产生文章之初的各种问题了。

事实上,电池组使用一段时间以后,就会出现各个电芯存电量出现差异的情况,产生差异的原因有很多,比如电池本身容量就不一致,或者内阻不一致,工作温度不一致等,都会导致放电容量出现差异。当各个电芯存电量不一致,就会出现下图的情况:

表面上看,只是有一个电芯损失了一点电量,一共有那么多电芯,应该不会有什么影响吧?我们继续往下看,这个电池组放电的时候,会发生什么:

整个电池组释放了80%的电量,而这时候,原本不满的电池已经空了,这时候电池组就要停止放电。如果这个电池组的存电量是10度,那么在充满的情况下,这个不均衡的电池组放电80%也就是8度就已经无法放电了,表面上看只有5%的电量缺失,却导致20%的容量无法使用。这还是只有4个电芯比较的情况下,如果是200多个,可想而知影响有多大。

那么一旦产生了不均衡,怎么办呢?这就要用到电池管理系统的均衡模块。唐和秦的均衡模块采用的是被动均衡方式,也就是说,通过旁路电阻给电压较高的电芯放电,使其达到和其他电芯相同的电压。也就是这样:

每个电芯都有一个由电池管理系统单独控制的电阻,当需要的时候,接通这个电阻的电路,给电芯放电。通过经过一定的时间,这个不均衡的电池组就变成了这样:

电芯电容量一致了,再充电就可以都充满,放电都放空,一切恢复正常,容量回来了,续航也回来了!听起来很美,是吧?那为什么很多车就是达不到这个效果呢?

首先,这个放电的过程非常缓慢!充电过程的话电流可以达到10A以上(10000ma),而这个放电呢?据了解,这个放电电阻允许的最大电流是30ma~在均衡系统一直处于最佳均衡状态的情况下,均衡一度电的差异,也需要100小时左右!

其次,均衡系统不是一直工作在最佳状态下的。要有一个好的工作状态,系统需要知道哪个电芯是需要被放电的,需要放多少电。而这个过程不是任意电量都可以完成的。

这是一个磷酸铁锂电池放电的曲线图。可以看到,在15%电量以上的时候,电压的差异是非常小的。这时候要找到哪个电芯需要放电,放多少,是非常困难甚至不可能的。所以,要让均衡系统处于高效工作状态,就需要实时的把电池用到15%以下。

然后充满电,让车进入均衡状态,这时候的均衡效率是最高的,除非用车,不然建议等到均衡结束(也就是说仪表盘完全熄灭)。在电池组不均衡的情况下,一次均衡大概需要20小时左右,大家可以按照自己的电池组缺少电量来计算需要多少个循环。

这也就引申出了另一个问题:在均衡结束以后,略微用一点电,然后充满,车辆会再次进入均衡状态,这个时间,应不应该计入有效均衡?根据楼主的经验,这个均衡几乎是无效的。

因为唐和秦的电池组不均衡,绝大多数是某一两个电芯电压过低,需要对另外的大量电芯进行放电。而在低电量时,可以正确的标记剩余电芯,高电量下,系统只会标记充满时电压最高的一个电芯,是一个,可想而知效率是怎么样的了,几乎可以忽略不计。

下面讲一下,什么样的电池是没问题的,什么样的是有问题的。这里,借用了14款秦的DCT软件电池监控模块来展示数据。唐不支持这个,但是电池组的原理是一样的。

很多人去检查电池的时候,发现自己最低电压电芯只有2.6-2.8V,感觉这个电芯有问题,进而要求4S店更换,4S套用厂家的表格,给出正常的答复,客户就会感觉厂家在敷衍。其实,单个电芯电压较低是正常的。

最理想的状况是5%电量是所有电压电芯均低于3V,这样电池组所有的电量都被释放,当然,这样的电池组几乎是不存在的,它要求所有电芯的一致性非常非常好。一般来说,判断电池组状况较好的依据是在5%的情况下,最低电芯电压低于3V,而最高电压电芯电压低于3.15V(放电到5%的瞬间电压即可,存放一会儿以后电压会回升,不比等回升)。

更换电池厂家有自己的标准,如果满足更换的条件,可以选择更换,但是楼主更建议先使用正确的均衡方法均衡100小时,如果效果不明显再换。因为更换完的电芯和原来已经有所衰减的电芯是很难匹配一致的。下面是楼主的车均衡情况的完全记录:

车在均衡前,电表显示充入8.5度,纯电里程黄金右脚勉强55KM,有三组电池有问题,去过4S店,检测表示可以更换,但是楼主没有换,而是坚持均衡。可见,随着时间的不断累计,车最高电压电芯的电压一直稳步下降,240小时的均衡时间从3.247V降低到3.111V。

存电量从电表8.5度提升到电表11.5度,电池组的电量得到了有效的恢复。(额,你说为什么不是13度,是11.5,14款秦11.5度已经是很好的成绩了,几乎没有14款秦车主电表可以超过12度,别问为什么,我的车提车电池组标记就是12度,用了两年了,有些自然衰减)而在最近一次的测试中,最高电压电芯的电压已经低于3.1V,均衡状况非常好。

根据楼主和e车会夏哥的经验,唐和秦的电池均衡逻辑大概是这样的:

首先,系统会在电量较低(对于15%)和较高(充满断电的时候)标记需要放电的电池和需要放电的时间,而这两种标记方式,明显在电量较低时的标记更有效,效率高得多。

然后,在合适的时候---目前知道的有车通电的时候和充满电以后(仪表盘转入有背光显示红插头,但是未熄灭背光的时候)通过电池管理系统对需要放电的电芯进行放电。等达到标记的时间后,断开均衡系统,本次均衡结束。到下次条件成熟再次标记,再次放电均衡,如此循环。而这个均衡过程分为组内均衡和组间均衡,即每个电池组内部均衡电压,不同电池组之间也要均衡。这个过程目前没有搞明白具体的逻辑,但是对于用户来说,只要知道整体的均衡逻辑即可。

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