鋰電池廠家解說(shuō)BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE
來(lái)源:存能電氣 日期:2019-12-26 13:53 瀏覽量:次
鋰電池廠家解說(shuō)BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE?目前市面上可以接觸到的AFE內(nèi)部結(jié)構(gòu)大同小異,主要集中在硬件資源方面,還有針對(duì)功能安全要求所設(shè)計(jì)的架構(gòu)形式。簡(jiǎn)單來(lái)講,最主要的不同點(diǎn)是采樣通道數(shù)量、內(nèi)部ADC的數(shù)量、類(lèi)型與架構(gòu)。下面由存能電氣鋰電池廠家解說(shuō)BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE?
鋰電池廠家解說(shuō)BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE?
BMS是叉車(chē)動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)的重要組成,它一方面檢測(cè)收集并初步計(jì)算電池實(shí)時(shí)狀態(tài)參數(shù),并根據(jù)檢測(cè)值與允許值的比較關(guān)系控制供電回路的通斷;另一方面,將采集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)上報(bào)給整車(chē)控制器,并接收控制器的指令,與車(chē)輛上的其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。電池管理系統(tǒng),不同電芯類(lèi)型,對(duì)管理系統(tǒng)的要求往往并不一樣。
BMS均衡功能的實(shí)現(xiàn)主要靠AFE,它里面集成了均衡控制開(kāi)關(guān)以及相關(guān)邏輯電路,給用戶提供了豐富的診斷和控制接口,AFE是模擬前端,在BMS里面專指鋰電池采樣芯片,用來(lái)采集電芯電壓和溫度等。
AFE提供的均衡接口主要是被動(dòng)均衡,即通過(guò)電阻放電;它可以支持內(nèi)部均衡與外部均衡兩種;兩種方式都要把均衡電阻放置在外,但內(nèi)部均衡可以利用內(nèi)部的MOS管作為均衡通流開(kāi)關(guān),而外部均衡需要外部再增加一個(gè)MOS管作為均衡通流開(kāi)關(guān);基本上每一家的AFE都支持兩種方式。
BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE
鋰電池因具備體積小、能量密度高、輸出功率大同時(shí)無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),除在歐美等地廣受采用之外,近期亞洲市場(chǎng)的使用率亦迅速增加。針對(duì)鋰離子電池保護(hù)晶片商機(jī),推出高整合的類(lèi)比前端(AFE)電池控制器,藉由縮小體積與簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)搶攻市場(chǎng)。
BMS可以參考的主要標(biāo)準(zhǔn)是QC/T897-2011,針對(duì)AFE最主要的要求就是采集精度,標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求不是很?chē)?yán)格,而且測(cè)試條件寫(xiě)的很模糊,最新的討論稿要好很多。關(guān)于AFE的電壓采集精度的測(cè)量與驗(yàn)證,看起來(lái)簡(jiǎn)單,但怎么實(shí)現(xiàn)一個(gè)精準(zhǔn)的電壓參考源,尤其在EMC測(cè)試中,是一個(gè)值得討論的問(wèn)題。
現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中,對(duì)于并聯(lián)在一起的電芯,我們是當(dāng)做同一個(gè)電芯去采樣的;進(jìn)一步的,電芯基本都是先并后串,用以減少對(duì)采樣通道的需求;但讓我們頭疼的事情是,一個(gè)Module里面串聯(lián)的電芯數(shù)量不是固定的,再就是電芯的總串聯(lián)數(shù)量也不統(tǒng)一。
這樣的話就需要我們?nèi)テヅ涿恳环N模組的電芯數(shù)量,但AFE的最大電壓通道數(shù)量是不連續(xù)的分布,這樣就要仔細(xì)選擇合適的通道數(shù)量進(jìn)行匹配,做到既不浪費(fèi)也不勉強(qiáng)。所以尤其對(duì)于第三方獨(dú)立的BMS廠家來(lái)說(shuō),因?yàn)楸旧淼脑捳Z(yǔ)權(quán)有限,夾在主機(jī)廠和電芯廠之間,想做出一個(gè)平臺(tái)版本的產(chǎn)品是比較困難的。
雖然鋰電池具備諸多優(yōu)勢(shì),但其使用上的潛在危險(xiǎn)亦不容小覷,諸如不耐過(guò)充/過(guò)放、電壓過(guò)載,同時(shí)須避免過(guò)溫情形的發(fā)生,因此在設(shè)計(jì)上必然得加入監(jiān)控晶片做為保護(hù)。此外,傳統(tǒng)電池系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜,將拖延產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到上市時(shí)程,對(duì)此推出高整合AFE電池監(jiān)控器系列,藉以增強(qiáng)鋰電池的安全性,并可簡(jiǎn)化電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度。
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