在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車向新能源車汽車轉(zhuǎn)變的過程中，混動(dòng)車型可以說是最佳的過渡方案之一。而混動(dòng)車型中的電池包作為電池模組的載體結(jié)構(gòu)，起著保證電池模組正常安全工作的重要作用。那么問題來了：當(dāng)混動(dòng)車輛正常行駛時(shí)，電池包到底是如何工作的？

針對(duì)這個(gè)問題，EVLAB邀請(qǐng)到了主要擔(dān)任歐洲某動(dòng)力研發(fā)團(tuán)隊(duì)的主管一個(gè)kebab先生來為大家解讀“混動(dòng)電動(dòng)車的電池包是怎么工作的？”

解釋混動(dòng)電動(dòng)車的電池包是怎么工作的？就要從硬件和軟件兩方面來分析。

1·硬件方面

硬件方面，如果你只是消費(fèi)者，那么你只能見到電池包的金屬或者碳纖微/玻璃纖維的外殼，還有下面這個(gè)ServicePlug，也就是電池包的主斷開開關(guān)。

這個(gè)開關(guān)是電池包封裝后做一切維護(hù)和測(cè)試的時(shí)候確保電池處于斷電狀態(tài)的最終保障。這個(gè)小小的開關(guān)也有巧妙的機(jī)械機(jī)構(gòu)，拔出分為兩步走。

第一步會(huì)斷開低壓的highvoltageinterlockloop,就是控制高壓繼電器的低壓電路，在此高壓繼電器已經(jīng)保證脫開。

第二步才是徹底拔出斷開高壓回路，那么這樣兩步走就能有效防止直接拔出斷開高壓電路所可能產(chǎn)生的電弧。

注意：如果你在電動(dòng)或者混動(dòng)汽車的電力相關(guān)配件上看到類似下圖的橙色標(biāo)識(shí)部件，則代表該部件是高壓部件，需要額外小心。

一個(gè)安全的電池包設(shè)計(jì)還需要有通向外部環(huán)境的爆破型泄壓閥組件，用于在電池短接或者過熱產(chǎn)生大量氣體的時(shí)候及時(shí)泄壓以避免爆炸這樣的安全隱患。

一般用戶還可能看到的還有類似下圖的兩條橙色高壓線（圖片來自網(wǎng)絡(luò)），這兩條高壓線負(fù)責(zé)電池的DC/DC變壓器或者DC/AC逆變器連接，負(fù)責(zé)高壓電池的充電和放電。

另外可以看到的但是不太容易被用戶注意的硬件還有：

低壓電輸入，為例如電池控制器這樣的低壓設(shè)備供電

冷卻流量輸入輸出，取決于是風(fēng)冷還是水冷，有風(fēng)冷或者水冷輸入輸出

如果你是電池相關(guān)的工程師的話并有機(jī)會(huì)打開電池包，你一般可以看到類似下面這個(gè)結(jié)構(gòu)：

電池包內(nèi)的電池都是按照電池模塊（module）的形式來組織，每個(gè)模塊有多個(gè)電池(例如一般6-12個(gè)電池單體為一組),電池單體正負(fù)極連接器，還有電平衡的連接器。每個(gè)模塊還有模塊獨(dú)立的溫度傳感器和電池單元控制器，負(fù)責(zé)電池模塊的控制和檢測(cè)。

電池模塊之間非常重要的一部分就是冷卻回路。對(duì)于鋰電池最常見的是在每?jī)蓛赡K之間構(gòu)建冷卻水循環(huán)系統(tǒng),通過傳熱膜散熱,通過進(jìn)出水管道和外部冷卻水進(jìn)行循環(huán)。

除了電池模塊和相關(guān)的模塊控制器以及冷卻回路，其他非常重要的高壓繼電器，電池預(yù)充機(jī)構(gòu)，保險(xiǎn)絲，還有絕緣檢測(cè)控制，以及整個(gè)電池包的大腦電池控制器BMS大多是放置在電池模塊頂層與上蓋之間。

也有把高壓電路控制和電池控制器獨(dú)立安置在電池包之外的，具體BMS等結(jié)構(gòu)的安放位置取決于電路設(shè)計(jì)要求和特性。

最后，電池包內(nèi)部需要保持和殼體的絕緣。

2·軟件方面

上面說到的是電池包的硬件結(jié)構(gòu)，電池的軟件功能則主要由BMS（電池控制器）通過兩方面通訊來實(shí)現(xiàn)：

一方面是通過和混動(dòng)控制器通訊來接受充電，放電，斷電等等請(qǐng)求，同時(shí)發(fā)送請(qǐng)求確認(rèn)，電壓電流，SOC，SOH。

另一方面是和電池內(nèi)部的控制器通訊，比如電池模塊控制器，或者是獨(dú)立的絕緣檢測(cè)控制器。

技術(shù)難度哪個(gè)更大？

而BMS本身的主要軟件功能包括下面這些：

BMS會(huì)控制狀態(tài)機(jī)來對(duì)電池包的不同狀態(tài)進(jìn)行切換。比如開關(guān)開關(guān)開斷，狀態(tài)檢測(cè)，絕緣檢測(cè)，錯(cuò)誤狀態(tài)等等。

BMS會(huì)控制充電狀態(tài)、充電電流大小、充電電壓大小以及不同單體的電平衡。需要考慮的因素包括充電機(jī)及充電設(shè)備能提供最大電流，電池單體電壓，電池單體平均溫度是否過高，是否有其他錯(cuò)誤策略取消充電電流，各個(gè)零部件的效率和充電電流補(bǔ)償以及不同電池單體之間的電壓平衡。

管理電池放電、能量回收及功率預(yù)估。BMS負(fù)責(zé)計(jì)算電池的最大放電電流和最大能量回收電流，以及放電和能量回收最大功率。

通過電池模塊控制器控制電平衡，并采集所有溫度及電壓相關(guān)數(shù)據(jù)（高低平均溫度，高低平均電壓值）并儲(chǔ)存在相關(guān)的變量?jī)?nèi)供軟件計(jì)算使用。

接收絕緣檢測(cè)測(cè)試結(jié)果，并在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)用相關(guān)策略。

進(jìn)行電池及高壓線路絕緣檢測(cè)：檢測(cè)返回結(jié)果并在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)應(yīng)用相關(guān)策略。

對(duì)HighvoltageInterlockLoop的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

BMS根據(jù)電池模塊傳遞的數(shù)據(jù)對(duì)每個(gè)電池單體進(jìn)行SOC（StateofCharge）和SOH(StateofHealth)的計(jì)算并把雖小值傳給用戶界面。同時(shí)把每個(gè)電池單體的相關(guān)SOC和SOH統(tǒng)計(jì)值傳給NVRM進(jìn)行記錄。

熱管理。電池通過采集環(huán)境溫度、電池不同單體溫度、冷卻水進(jìn)出口溫度，同時(shí)參考標(biāo)定的電池單體可承受最高溫度，決定熱管理控制量：如冷卻水流速。

記錄相關(guān)變量的歷時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù):電池使用總時(shí)間(壽命),車輛在不同狀況下的積累時(shí)間(如行駛,充電,停車),總計(jì)充電量/放電量,超過正常電壓電流溫度范圍的時(shí)間積累值,特定功率下行駛的時(shí)間積累值,開關(guān)開合次數(shù)。