如何构建锂离子电池管理系统

随着世界科技的发展，摆脱化石燃料并转向太阳能和风能等更绿色的能源，关键问题之一是在哪里储存所产生的电力。电池长期以来一直是整个行业链条中最薄弱的环节，但随着需求的增加，电池技术的也在逐渐发展。

今天我们要介绍的案例是使用HMS Ixxat产品推动电池技术向前发展的公司之一——来自荷兰电池行业的Super B。

关于锂离子电池技术

锂离子电池是一种可充电电池，它在放电时锂离子从负极移动到正极，在充电时又返回。众所周知锂电池已经在电脑和手机等消费级电子产品中使用了一段时间，但在船舶、汽车和飞机等要求更高的应用中，锂电池的安全通常是一个问题。这是由于传统的离子电池含有钴酸锂或锰酸锂，他们在损坏的时候是相当危险的，不仅仅对与整个系统的设备有着不可逆的影响，也会带来相应的人身安全问题。

为此，Super B开发了一种使用磷酸铁锂的新型锂离子电池。与其他锂离子化学物质相比，磷酸铁锂电池具有两个重要优势——热稳定性和化学稳定性，这两者都提高了电池的安全性。

通过电子产品提升性能

尽管磷酸铁锂的能量密度略低，但 Super B 电池仍然提供最先进的性能。主要原因之一是电池内置的专有电子设备。Super B 内部开发了基于 CAN 和 CANopen 的电池管理系统(BMS)。这样可以一定程度上降低电池采用链式连接时的损耗，因此可以增加整体的输出功率提供。另一个重要优势是增加了可以将电池连接到外部系统的可能性。

Ixxat技术使通信成为可能

为了建立与“外部世界”的连接，Super B 使用 HMS Industrial Networks 的 Ixxat USB-to-CAN V2。该产品允许将电池连接到基于 PC 的应用程序。Super B 委托荷兰工业通信专家 Twincomm 设计了一个监控系统——作为电池管理系统的一部分，用于监控电池组内的电气情况，并对过压或欠压情况以及过流或过温发出警告。

除了 Ixxat USB-to-CAN V2 接口外，Twincomm 还利用 Ixxat 协议软件作为基于 CANopen 的监控系统的操作系统基础。

为系统增加标准CANopen协议

Super B对他们从Twincomm和HMS获得的支持和帮助感到非常满意，作为先进的电子专家，他们的要求很高。

“我们内部有非常熟练的程序员负责我们自己的电子系统，但我们需要帮助来实施 CANopen 协议部分，”M.H.Super-B 首席执行官Doornekamp表示：“Twincomm 在系统实施方面做得非常好，IxxatUSB-to-CAN V2 产品运行良好，几乎没有问题。我们整个系统需要我们对我们的堆栈进行一些开发，以使它们按照我们想要的方式工作，我们发现 Twincomm 和 HMS 的支持快速而高效，这对我们来说很重要。”

整个系统是如何实现的

Super B电池管理系统具有突破性的能力，能够根据电池充电和放电电流调整平衡，以及通过CAN总线串联的单个电池平衡。

该系统还用于监测电池状态、计算和报告二次数据、保护电池、控制其环境并平衡它。这都是通过将电池的信息和警报传输到 CAN 接口来完成的，以便可以在 PC 上查看。该系统可以处理过压、欠压、深度放电、过充和温度控制以及完整的电池性能历史记录。此外，Ixxat 提供的CANopen Bootloader可以远程更新电池内的处理器固件。

“Ixxat 协议软件堆栈特别适合我们的项目，因为它们可以非常快速的实现重新连接时间，”Twincomm Super B 项目的项目经理 Kurt van Buul 说。“电池始终处于开启状态，即使它们没有释放能量，但 CAN 总线可以上下移动，因此重新连接不要花费很长时间，这一点很重要。”

随着电源管理系统的到位，不仅仅是SuperB面临着广阔的市场，IXXAT产品将会为电池技术及更多行业提供更多优秀的解决方案。

审核编辑 ：李倩