電池保護板的自身參數,比如自耗電分為工作自耗電和靜態(睡眠)自耗電,保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片、mos驅動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,保護板自耗電可能導致電池虧電。自耗電和內阻等,他們不起保護作用,但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內阻也是一個很重要的參數,保護板的主回路內阻主要來源于pcb板上鋪設阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,會產生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應用場景個需求,保護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板,功能更是異常豐富,比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應有盡有,再高階一點,就成了電池管理系統了(BMS)。集中式BMS架構具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點。電池組BMS電池管理系統軟件設計
目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,除了從控、主控之外,還有一層總控。換電柜BMS平均價格均衡是BMS中非常重要的一個環節。
BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結合硬件的BMS保護板純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數,根據自身采集到的電壓、電流、溫度等狀態保護與恢復,不需要MCU參與,這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能而軟件+硬件的方式,MCU可以對信息的實時采集并且通過can、485等通訊方式與外部交互,上傳BMS保護板實時信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態,尤其是在故障分析和算法建模的時候,需要大量的數據支撐,這時候就需要log存儲功能,盡可能多的記錄BMS的數據。
BMS系統保護板的功能:電池充放電狀態監測:BMS系統保護板能夠實時監測電池的電壓、電流、溫度等關鍵參數,確保電池在安全的工作范圍內運行。過充與過放保護:當電池充電時,如果電壓超過設定的安全范圍,BMS系統保護板會立即斷開充電電路,防止電池過充;同樣地,當電池放電時,如果電壓低于設定的安全范圍,BMS系統保護板會及時斷開放電電路,防止電池過放。溫度保護:通過溫度傳感器實時監測電池的溫度,當溫度過高或過低時,BMS系統保護板會采取相應的措施,如降低充電電流或停止充電,以保護電池不受損害。短路保護:BMS系統保護板還具有短路保護功能,當檢測到電池組內部或外部發生短路時,會立即切斷電源,防止短路造成的損害。平衡管理:對于多節電池的電動車,BMS系統保護板還能實現電池的平衡管理,確保每節電池在充放電過程中的壓差不大,從而提高整個電池組的使用壽命和性能。儲能BMS均衡技術是指電池管理系統BMS中用于維護電池組中各個單體電池電量一致性的技術。
嵌入式處理器是嵌入式系統的關鍵,是控制、輔助系統運行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(SoC)。電池管理芯片通常以SOC的形式,直接在片內處理器中嵌入軟件代碼,通過軟硬件無縫結合,靈活實現對電池狀態的監測、計量、控制、通訊等功能,把過去許多需要系統設計解決的問題集中在芯片設計中解決,從而可以簡化系統設計,提高集成度,降低系統功耗,提高可靠性。BMS實時采集、處理、存儲電池模組運行過程中的重要信息,與外部設備交換信息。儲能BMS電池管理系統云平臺開發
BMS保護板為鋰電池提供了一層額外的安全保障。電池組BMS電池管理系統軟件設計
充電管理芯片根據工作模式可分為開關模式、線性模式和開關電容模式。開關模式效率高,適用于大電流應用,且應用較靈活,可根據需要設計為降壓、升壓或升降壓架構,常用的快充方案通常都是開關模式。線性模式適用于小功率便攜電子產品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。開關電容模式可以做到高達97%以上的有效率,但由于架構的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關系,實際應用中通常會與開關型充電管理芯片配合使用。電池組BMS電池管理系統軟件設計