1.动力电池系统功用

动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置，由一个或多个电池包以及电池管理（控制）系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提，同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。

2.动力电池系统结构

动力电池系统主要由动力电池、电池管理系统、动力电池箱及辅助元器件等四部分组成。

图 北汽EV150动力电池系统组成

（1）动力电池

动力电池是由单体电池串并联组成的。单体电池通过串联增加动力电池组的总电压，通过并联增加动力电池组的容量。动力电池

图 动力电池模组结构组成

图 特斯拉动力电池结构组成

1）电池单体：构成动力电池模块的最小单元。一般由正极、负极、电解质及外壳等构成。可实现电能与化学能之间的直接转换。

图 单体电池

2）电池模块：一组并联的电池单体的组合，该组合额定电压与电池单体的额定电压相等，是电池单体在物理结构和电路上连接起来的最小分组，可作为一个单元替换。

图 电池模组

3）电池模组：由多个电池模块或单体电芯串联组成的一个组合体。 

图 比亚迪生产的磷酸铁锂电池模组

4）动力电池包：由多个模组串联组成的一个组合体

图 SK生产的三元锂离子动力电池包

（2）电池管理系统

1）BMS的作用：电池保护和管理的核心部件，在动力电池系统中，它的作用就相当于人的大脑。它不仅要保证电池安全可靠的使用，而且要充分发挥电池的能力和延长使用寿命，作为电池和整车控制器以及驾驶者沟通的桥梁，通过控制接触器控制动力电池组的充放电，并向VCU上报动力电池系统的基本参数及故障信息。 

图 BMS主控模块和数据采集模块

1）BMS具备的功能：通过电压、电流及温度检测等功能实现对动力电池系统的过压、欠压、过流、过高温和过低温保护，继电器控制、SOC估算、充放电管理、均衡控制、故障报警及处理、与其他控制器通信功能等功能；此外电池管理系统还具有高压回路绝缘检测功能，以及为动力电池系统加热功能。

（3）动力电池箱体

1）动力电池箱：支撑、固定、包围电池系统的组件，主要包含上盖和下托盘，还有辅助元器件，如过渡件，护板，螺栓等，动力电池箱有承载及保护动力电池组及电气元件的作用。 

2）技术要求：电池箱体螺接在车身地板下方，其防护等级为IP67，螺栓拧紧力矩为80～100Nm。整车维护时需观察电池箱体螺栓是否有松动，电池箱体是否有破损严重变形，密封法兰是否完整，确保动力电池可以正常工作； 

3）外观要求：电池箱体外表面颜色要求为银灰或黑色，亚光；电池箱体表面不得有划痕、尖角、毛刺、焊缝及残余油迹等外观缺陷，焊接处必须打磨圆滑. 

图 动力电池箱体

（4）辅助元器件

主要包括动力电池系统内部的电子电器元件，如熔断器，继电器，分流器，接插件，紧急开关，烟雾传感器等，维修开关以及电子电器元件以外的辅助元器件，如密封条，绝缘材料等。

接触器位于线束和继电器模块内，用于控制高电压的通断。当接融器闭台时，高电压自电池组输出到车辆动力系统，接触器断开后，高电压保存存在电池组内。

图 动力电池辅助元器件

3.动力电池系统工作原理

动力电池模组放置在一个密封并且屏蔽的动力电池箱里面，动力电池系统使用可靠的高低压接插件与整车进行连接。 系统内的BMS实时采集各电芯的电压值、各温度传感器的温度值、电池系统的总电压值和总电流值，电池系统的绝缘电阻值等数据，并根据BMS中设定的阀值判定电池系统工作是否正常，并对故障实时监控。 动力电池系统通过BMS使用CAN与VCU或充电机之间进行通讯，对动力电池系统进行充放电等综合管理。