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充電柜BMS軟件設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-09

    BMS的中心使命是實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)并實(shí)施精細(xì)作用。在硬件層面,BMS通過高精度模擬前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每節(jié)電芯的電壓(精度可達(dá)±1mV)、溫度(范圍覆蓋-40°C至125°C)以及充放電電流(通過分流電阻或霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)處理后,執(zhí)行三大關(guān)鍵任務(wù):安全保護(hù)、狀態(tài)估算與能量管理。例如,當(dāng)某節(jié)三元鋰電池電壓超過,BMS會(huì)立即切斷充電MOSFET,防止電解液分解引發(fā)熱失控;在低溫環(huán)境下(如-10°C),BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上,以避免鋰析出導(dǎo)致的不可逆容量損失。對(duì)于多串電池組(如電動(dòng)汽車的96串400V系統(tǒng)),BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯,容量差異也可能達(dá)到2%-5%。被動(dòng)均衡通過并聯(lián)電阻對(duì)電芯放電(典型均衡電流50-200mA),而主動(dòng)均衡則利用電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器將能量從電芯轉(zhuǎn)移至低壓電芯(效率可達(dá)85%以上),這兩種策略的取舍需權(quán)衡成本、效率與系統(tǒng)復(fù)雜度。BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場(chǎng)中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟。充電柜BMS軟件設(shè)計(jì)

充電柜BMS軟件設(shè)計(jì),BMS

    充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,對(duì)充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對(duì)體積、成本則有較高要求。開關(guān)電容模式可以做到高達(dá)97%以上的轉(zhuǎn)化率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個(gè)固定的比例關(guān)系,實(shí)際應(yīng)用中通常會(huì)與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。作為新能源時(shí)代的中心術(shù)載體,電池管理系統(tǒng)(BMS)通過持續(xù)迭代與功能整合,已從單一保護(hù)模塊發(fā)展為集感知、預(yù)測(cè)于一體的智能管理平臺(tái)。本文以技術(shù)融合視角,系統(tǒng)闡述BMS的技術(shù)架構(gòu)、功能演進(jìn)及跨領(lǐng)域應(yīng)用,展現(xiàn)其從"被動(dòng)防護(hù)"到"主動(dòng)智控"的成長路徑。 中穎BMS包括什么從哪些方面選擇合適的BMS?

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    BMS是鋰離子電池組的"大腦",對(duì)電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池管理系統(tǒng)包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。BMS根據(jù)實(shí)時(shí)采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實(shí)現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)、絕緣保護(hù)等功能,并實(shí)現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對(duì)外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細(xì)分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計(jì)量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對(duì)電芯進(jìn)行安全、及時(shí)的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動(dòng)進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,操作充電各個(gè)階段的充電狀態(tài)。

    深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商。公司主要研發(fā)鋰電池全生命周期監(jiān)控管理云平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù),智鋰狗安全監(jiān)控系列產(chǎn)品(智鋰狗BMS/智鋰狗門禁/智鋰狗天眼),鋰電池BMS軟硬件產(chǎn)品,鋰電池安全滅火裝置,鋰電池安全管理專用芯片等為主營業(yè)務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)。已形成“芯片+軟件+模塊+終端+平臺(tái)+系統(tǒng)解決方案”的較全產(chǎn)業(yè)鏈格局,為客戶提供應(yīng)用產(chǎn)品和解決方案。公司成立于2011年,于2015年榮獲***批國家高新技術(shù)企業(yè)及深圳市高新技術(shù)企業(yè)。我司技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池智能管理系統(tǒng),可以對(duì)電池實(shí)行兩級(jí)保護(hù)、均衡電池電量,同時(shí)還在無線通訊部分利用GPRS/BLE技術(shù),將電池組的信息上傳到云服務(wù)器,就可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)鋰電池的情況,并能夠在較廣范圍內(nèi)迅速對(duì)電池設(shè)備進(jìn)行操控,一旦發(fā)生險(xiǎn)情可以在后臺(tái)終端及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,防止電池著火爆炸這一成果填補(bǔ)了國內(nèi)電動(dòng)低速乘用車領(lǐng)域鋰電池保護(hù)系統(tǒng)的空白,也讓我司成為了國內(nèi)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域的佼佼者。 BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,與外部設(shè)備如整車控制器交換信息。

充電柜BMS軟件設(shè)計(jì),BMS

    電池保護(hù)板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大,主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過多消耗電池電量,如果長時(shí)間擱置的電池,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護(hù)作用,但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),特別是mos部分,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護(hù)板,功能更是異常豐富,比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點(diǎn),就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。 當(dāng)電池電壓、電流、溫度異常時(shí),BMS 會(huì)迅速切斷充放電回路,防止熱失控或燃爆。磷酸鐵鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)方案開發(fā)

對(duì)于電池管理系統(tǒng)(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關(guān)重要。充電柜BMS軟件設(shè)計(jì)

    鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)操控電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護(hù)板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中操控IC,在一切正常的情況下MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路溝通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負(fù)溫度系數(shù),在環(huán)境溫度升高時(shí),其阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、內(nèi)部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,即身份識(shí)別的意思它分為兩種:一是存儲(chǔ)器,常為單線接口存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)電池種類、生產(chǎn)日期等信息;二是識(shí)別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制的作用。 充電柜BMS軟件設(shè)計(jì)

標(biāo)簽: BMS 鋰電池保護(hù)板