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    新能源汽車特有核心單元,帶動電池線路板廠新增長

    文章來源:太平洋證券作者:鄧靈芝 查看手機網址
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    人氣:5383發布日期:2017-07-19 12:26【

    新能源汽車的平臺架構有別于傳統燃油汽車,其中,整車控制器(VCU)、電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS)是最重要的核心技術,新能源汽車的市場帶動,使電池線路板廠成為應用新的增長點。

    1.整車控制器VCU
    VCU是實現整車控制決策的核心電子控制單元,一般僅新能源汽車配備、傳統燃油車無需該裝置。VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號來判斷駕駛員的駕駛意圖;通過監測車輛狀態(車速、溫度等)信息,由VCU判斷處理后,向動力系統、動力電池系統發送車輛的運行狀態控制指令,同時控制車載附件電力系統的工作模式;VCU具有整車系統故障診斷保護與存儲功能。

    2.電機控制器MCU
    MCU是新能源汽車特有的核心功率電子單元,通過接收VCU的車輛行駛控制指令,控制電動機輸出指定的扭矩和轉速,驅動車輛行駛。實現把動力電池的直流電能轉換為所需的高壓交流電、并驅動電機本體輸出機械能。同時,MCU具有電機系統故障診斷保護和存儲功能。


    3.電池包與BMS
    電池包是新能源汽車核心能量源,為整車提供驅動電能,它主要通過金屬材質的殼體包絡構成電池包主體。電池包的組成包括電芯、模塊、電氣系統、熱管理系統、箱體和BMS。
    BMS電池包是最關鍵的零部件,能夠提高電池的利用率,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。BMS核心部分由硬件電路、底層軟件和應用層軟件組成,但BMS硬件由主板(BCU)和從板(BMU)兩部分組成,從版安裝于模組內部,用于檢測單體電壓、電流和均衡控制;主板安裝位置比較靈活,用于繼電器控制、荷電狀態值(SOC)估計和電氣傷害保護等。


     

    3)BMS為電控系統中PCB使用量最多的電子單元

    從技術路線來看,BMS產品的難點在于復雜的線束、一一對應的關系和大電流主動均衡的低成本實現。BMS系統的差異在各個車廠和各個應用平臺之間較大,各個企業有自己的風格,目前有三種不同構型,分別為集中式管理系統、半分布式管理系統和分布式管理系統,車廠傾向于采用模塊化策略。

    集中式管理系統(大BMS方式):將所有的采集單體電壓&電壓備份和溫度的單元全部集中在一塊BMS板上,由整車控制器直接控制繼電器控制盒。BMS和電池組之間只有連線,連線數量取決于電池組串數,在BMS電路板上的電池管理專用芯片數量也取決于電池組串數。優點是設計簡單,成本低。缺點是單體采樣的線束比較長,排線復雜,適用性較差,性能無法保證,只能適用于較小的電池包。

    分布式管理系統(BMU+多個CSC方式):這種BMS是將信息采集傳遞的功能與其他功能獨立分離,整個系統分成了CSC(單體管理單元)、BMU(電池管理控制器),CSC安裝在單串電池上,負責本串電池信息采集和傳遞,每串電池的信息通過總線傳入BMU。這種架構通過總線解決了線束復雜的難題,而且安裝相對簡單,效率高,柔性好,適合不同電池組規模大小。缺點是每個CSC上都需要MCU和帶有隔離的通訊總線,價格要高于集中式架構BMS,尤其在低串數上優勢不大。

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