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如何衡量BMS系统的好坏

Sq0B_Excelpoint 来源:达尔闻说 作者:达尔闻说 2022-07-06 10:07 次阅读

18节电池串联在一起,如果一不小心短路了,会发生什么事呢?最近妮姐就安排了一个18节电池监测的实验。但,不好意思,你们想看的冒烟、着火,一个都没发生。

技术型授权代理商Excelpoint世健,提供了ADBMS1818评估板和DC2026控制板,让妮姐有机会亲自上手测试,第一次测量这么多节电池。

不测不知道,ADBMS1818的优点还不少:

精度高:1片ADBMS1818能提供18路高精度电压测量通道,以及最多9路温度的测量通道,总测量误差(TME)小于3.0 mV,所有18个单元都可以在290µs的时间内完成测量。无论是测量通道数量,还是测量精度,ADBMS1818都是数一数二的顶尖水平。

够稳定:抗共模电压的能力间接决定了系统锂电池承载串数,以及可靠度。ADBMS1818有着高抗共模电压的能力,最高可到112V的电压等级。

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同时ADBMS1818内部集成的电压参考非常稳定,能保证其长期的稳定性低的漂移,在产品运行几年的情况下,可以让监测数据能保持非常好的一致性和稳定性。

多组串接工作:多个ADBMS1818可以串联连接,允许同时监测高压电池串,每个ADBMS1818都有一个IsoSPI 用于高速远程通信接口

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以菊花链连接,所有设备都有一个主机处理器连接。这种菊花链能双向运行,确保通信完整性,即使在通信路径出现故障的情况下也是如此。

均衡能力:ADBMS1818包括每个单元的被动平衡,并可提供200mA以下的被动均衡电流。ADBMS1818也可配合LT8584组成主动均衡网络

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为什么要监控电池?

这里提到的电池,不是手机或PC上的某一块电池,而是在电动汽车中,或是其他工业设备中的成百上千个电池串。

在爆发增长的电动汽车中,用户最关心的当属电动汽车中的电池。电池直接决定了电动汽车能跑多少里程,同时电池容易受各种参数的影响,比如电压、电流、温度,着火、爆炸时有发生。

此外,一般电动汽车上的电池寿命下降到80%以后,就需要淘汰更换。这些电池会为二次回收利用,可以做成储能系统继续使用。在储能中,也需要去检测电池的状态,保障电池组的使用安全和寿命。

监控电池的系统,统称为电池管理系统,即BMS。

为保证电池安全可靠地运行,BMS必不可少:

确定电池的荷电状态(俗称SOC),也就是电池电压的测量;

测定电池健康状态(俗称SOH);

电池的均衡,让每节电池尽量保持一致;

对过压和欠压的检测和保护,保证电池包安全。

BMS是一个复杂的系统,简单地把BMS系统分成四个部分:主板:收集来自各从板的采样信息,通过低压电气接口与外部通讯,控制BDU内的继电器动作,实施监控电池的各项状态,保证电池在充放电过程中的安全使用;从板:监控电池模组的单体电压、单体温度等信息,将信息传输给主板,具备电池均衡功能;BDU:通过高压电气接口与高压负载和快充线束连接,包含预充电路、总正继电器、总负继电器、快充继电器等,受主板控制;高压控制板:实时监控着电池包的电压电流,同时还包含预充检测和绝缘检测功能。

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关于BMS系统各部分组成、工作等,就不展开介绍了,如果对BMS感兴趣的小伙伴可以自行查找相关资料学习。

如何衡量BMS系统的好坏?

精度或者精准测量,也可以说是对电池状态(电压、电流、温度)监测的精度。

这就要靠BMS的“前锋”——模拟前端芯片AFE)。AFE一般内部集成ADC、高精度电压基准,具有多路采样的能力,能对串联的电芯进行电芯电压和温度的监测,同时AFE还应该有良好的均衡能力。

只有AFE精准的测量,才能让BMS系统精确计算SOC/SOH以及配合使用合理的均衡策略,在安全的前提下,最大限度存储或使用电池包的能量。

所以,高精度的ADBMS1818在业界各行业中备受欢迎,如备用电池系统、电网储能、住宅储能、UPS、高功率便携式设备的应用中都能见到它的身影。

原文标题:【世说芯品】1颗芯片监测18节电池,这个BMS“大前锋”了不得

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审核编辑:彭静
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原文标题:【世说芯品】1颗芯片监测18节电池,这个BMS“大前锋”了不得

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