动力电池有哪些结构和作用？

动力电池系统是驱动电动汽车和混合动力汽车等新能源汽车的关键组件，它主要由电池组、电池管理系统(BMS)、电池冷却系统以及电池组箱体等构成。

电池组是动力电池系统的核心部分，通常采用高性能的锂离子电池，这些电池通过串联的方式组合在一起，以满足电动机驱动所需的高电压需求，一般设定在100至500伏之间。电池模块作为电池组的组成部分，包含了单体电池、电压和温度测量设备、接线材料以及绝缘材料。此外，电池模块还具备固定电池、绝缘配线部、检测电池电压和温度，以及散热等功能。

当电池模块加入隶属电池管理系统的印制电路板后，这些模块可以增加模数转换电池电压和温度数据的功能，向电池管控单元发送这些信息，同时还具有均衡不同电池单体电压的功能。

电池管理系统（BMS）是电池保护和管理的核心部件，它的主要作用是确保电池的安全可靠使用。BMS控制电池组的充放电过程，并向车辆集成控制器（VCU）上报电池系统的基本参数和故障信息。BMS是电动汽车商品化和实用化的关键，它对电池的电压、电流和温度进行持续监测，并提供漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒等功能。BMS还负责计算剩余容量和放电功率，报告电池的SOC（状态）和SOH（健康状态），并通过算法控制最大输出功率以提高行驶里程，以及控制充电机进行最佳电流的充电。

常见的BMS功能包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通信、安全管理、能量管理和故障诊断。数据采集是所有功能的基础，需要收集电池组总电压和电流、模块电压和温度等信息。状态估计则包括SOC和SOH的估计，SOC提供电池剩余电量的信息，SOH提供电池健康状态的信息。热管理确保电池组处于最优工作温度范围，数据通信则允许BMS与其他车载设备进行数据交换。安全管理在电池组出现不安全状态时给予报警并进行紧急处理，能量管理则控制电池组充放电过程，并进行电量均衡。故障诊断则使用相关技术及时发现电池组内的故障单体。

尽管BMS存在一些缺点，如成本较高和系统复杂性，但它在提升安全性、延长电池寿命和提高能源利用率方面的优势使得它成为纯电动汽车不可或缺的组成部分。随着技术的不断发展，BMS的性能和成本将进一步改善。