科普:新能源电动车充电时电池管理系统会与充电桩通讯

科普:新能源电动车充电时电池管理系统会与充电桩通讯-有驾
科普:新能源电动车充电时电池管理系统会与充电桩通讯-有驾

当你将新能源电动车的充电枪插入充电口,看似简单的物理连接背后,其实开启了一场至关重要的“数字对话”。这场对话的主角就是车辆的电池管理系统和充电桩。它们之间的通讯,是确保充电安全、高效、延长电池寿命的关键所在。

通讯的必要性:

电动车电池(尤其是锂电池)对充电电压、电流、温度等条件极其敏感。不恰当的充电可能导致电池过热、过充、甚至起火爆炸等严重后果。BMS作为电池的“大脑”,最了解电池的实时状态(如电量、温度、单体电压、健康状态)。充电桩则是提供电能的“源头”,拥有调节输出能力的设备。双方必须“沟通”才能确保:

1.安全第一:BMS会将电池的允许最大充电电压、电流、温度限制等关键参数告知充电桩。充电桩必须严格遵守这些限制,防止过充、过流、过热。

2.高效匹配:BMS根据电池状态(如当前电量、温度)和预设策略,计算出当前最优的充电功率需求(千瓦或安培),并请求充电桩按需输出。充电桩则反馈其自身能提供的最大功率能力。双方协商出一个双方都能接受且安全的充电功率。

3.过程监控:充电过程中,BMS持续监测电池状态,并将重要数据(如单体电压、温度变化)实时发送给充电桩。充电桩也反馈其输出电压、电流等实时数据。任何一方检测到异常(如温度突升、电压异常),都会立即发出指令要求降低功率或停止充电。

4.充电控制:在快充(直流充电)场景下,BMS会根据电池状态(如电量达到80%后)主动要求充电桩逐步降低充电功率(进入涓流充电),以保护电池健康,避免长期大电流损害。

5.信息交互:充电桩需要知道车辆当前的剩余电量(SOC)以估算充电时间,也需要车辆识别信息(如VIN码)用于计费和用户识别(在需要认证的桩上)。BMS提供这些信息。

数据交互的主要内容:

1.握手阶段:

*车辆身份识别:BMS发送车辆识别码(VIN)等信息。

*电池参数:BMS告知电池类型、标称电压、最大允许充电电压/电流/功率、当前温度等。

*充电桩能力:充电桩告知其最大输出电压、电流、功率能力。

*绝缘检测:双方配合进行高压系统绝缘检测,确保安全。

2.充电阶段:

*充电需求:BMS根据电池状态,实时请求所需的充电电压和电流目标值。

*充电控制:充电桩调整输出至BMS请求的值(在自身能力范围内)。

*实时监控:BMS持续发送电池关键参数(SOC、单体电压、温度、故障码);充电桩反馈实际输出电压、电流、状态。

*功率调整:BMS根据策略(如SOC升高、温度变化)请求调整功率(升或降)。

3.结束阶段:

*充电完成/中止:BMS在达到目标SOC、检测到故障或用户停止时,请求停止充电。

*充电数据:双方可能交换本次充电的统计数据(如总充电量、充电时长、最高温度等)。

*结算信息:(在需要计费的桩上)充电桩获取车辆信息用于结算。

通讯协议:

为了实现这种对话,业界制定了标准化的通讯协议,如:

*直流快充:国际上常用CHAdeMO、CCS(CombinedChargingSystem),中国有GB/T27930国标协议。这些协议定义了物理接口和通讯报文格式。

*交流慢充:通常通过控制导引信号进行基础通讯(如PWM信号),部分智能桩也支持基于PLC(电力线载波)或CAN总线的扩展通讯。

总结:

电池管理系统与充电桩之间的实时通讯,是新能源电动车安全、高效充电的基石。它就像一个精密的“双人舞”,BMS作为“领舞者”,根据电池的状态发出精确指令;充电桩作为“配合者”,严格遵循指令并反馈自身状态。正是这种不间断的数据交换,确保了每一次充电都在安全边界内进行,并最大程度地优化了充电速度和保护了电池健康。没有这场“秘密对话”,现代电动车的充电体验将无法实现。

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