车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

[导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。

关键词:车载充电机电源管理汽车电子

2015年第一季度,在多重利好政策的刺激下,国内新能源汽车市场增长加快,仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。当然电动汽车在发展的同时,离不开与之配套的基础设施的建设。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商,提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还能通过一套软件来控制测试过程与充电机本身,具有其他厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。

车载充电机与BMS电池管理系统

充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是可以在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。

目前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电,这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组,虽然通过单体电池的电流相同,但是放电的深度会有所不同,深度放电是对电池的一种损耗;并且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电,则是对电池的进一步损耗。因此,BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分,实现对动力电池电压及剩余容量(SOC)等数据的监控和管理。下图中简单表示了车载充电机和BMS

电池管理系统之间工作流程。可见,当车载充电机接上交流电后,并不是立刻将电能输出给电池,而是通过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断,进而调整充电机的充电参数。

例如在充电前,BMS先对电池电压进行检测,当检测电池深度放电等原因出现电压过低时,先要用小电流对其进行修复性充电;若检测电池电压在正常范围内,则可跳过涓充这一步,直接进入恒流充电模式。车载充电机和BMS电池管理系统,均采用CAN总线通信方式,目前市场应用较多的为CAN2.0的协议。车载充电机除具备通信功能之外,还具备故障报警等机制。

艾德克斯车载充电机测试方案

根据市场的调研,目前充电机行业需求的方案应具备如下功能:(1)充电机电气性能及耐久性能的测试(2)模拟车载控制系统,可以控制和监控充电机的故障状态及运行参数(3)兼容多种充电机的充电协议,适用于多款充电机测试

一般来说,市场上的车载充电机测试系统都能满足(1)的需求,这也是方案应具备的最基础的功能。(2)的需求是为了在测试中通过一个系统一套软件来完成控制与测试整体需求,达到最方便的测试过程和最佳的测试效果,(3)的需求则是因为目前市场上很多BMS 只针对某一类型甚至某一车型的电池设计制造,实际应用于针对特定电池效果很理想,但应用到其他型号或品牌的电池上,则失去应有的作用,因此车载充电机的设计和研发也是有针对具体的车型或者BMS类型。这也就意味着车载充电机的生产厂家,会有不同充电协议的车载充电机的测试需求,这时,一套能够兼容多种充电机的充电协议的测试系统是非常必要的。纵观整个车载充电机测试方案市场,能够满足这三个需求的方案可为凤毛麟角,而艾德克斯是如何满足这些测试需求的?下面将进行逐一解析。

首先,艾德克斯车载充电机测试方案的配置,硬件方面有电子负载模拟电池的放电,还需AC电源模拟电网给充电机供电,除此之外,还需要示波器和功率分析仪等设备,才能实现充电机完整电气性能的测试。当然对于整个充电机测试系统,上位机软件所能实现的测试功能,是尤为重要和关键的。

充电机电气性能及耐久性能的测试

艾德克斯车载充电机测试方案符合QC/T895-2011标准(该标准是适用于纯电动汽车和可外接充电的混合动力电动汽车用的车载充电机的标准检测规范),能够做标准中规定的电气性能测试主要包含启动冲击电流、电源调整率、电压纹波系数、过载测试及充电效率等测试。目前有一些大的测量设备厂商涉足车载充电机测试系统,大部分是基于电源测试系统开发而来,而这样的测试系统能否完全满足车载充电机的测试项?是否足够专业?研究表明,市场上大部分的车载充电机测试系统都存在不专业或者软件界面操作繁琐等缺陷,需要操作人员有很强的语言编程基础才能操作,并不为充电机厂商所青睐。并且很多软件要求用户自行编辑每个测试项的测试流程,测试效率低下。

与之不同的是,艾德克斯车载充电机测试系统的上位机软件,在界面设计上更人性化和贴近需求。此套系统将充电机的电气性能相关测试项全部内建到软件中,用户只需要拖选所需的测试项即可。并且每个测试项的流程在系统中已经由艾德克斯在出厂前内建完成,用户

只需要打开对应的测试项界面,填写输入交流值,模拟拉载值等参数即可,当测试完成后,软件会自动判定测试结果。

模拟车载控制系统,可以控制和监控充电机的故障状态及运行参数

在实际汽车应用环境中,车载控制系统可以实时监控充电机的状态,通过CAN总线的传输方式,监控充电机当前的运行参数和故障状态。这是目前市场上的产品普遍所欠缺的。这是由于充电机的报文协议是不外开放给设备厂商的,在这种情况下,将上位机控制软件,由通用的电源电气性能测试系统转变为专业充电机测试系统有一定的难度,缺乏协议的情况下,无法实现对于充电机的二次开发控制。所以国内有部分比较先进的新能源产业是这样来完成充电机的测试的,分别使用两套系统控制。一套是通用的电源测试系统,用于测试充电机的电气性能;一套是专门的充电机控制系统,实现对充电机的控制和监控,但同时反映这样的测试方式不能提高效率。比如在测试过程中,充电机发生故障,关闭输出,此时工程师

需要首先通过控制充电机的上位机软件重启充电机,再切换到电气性能的测试上位机软件,重新运行测试程序。

若有一款上位机软件能够在实现电气性能测试的同时,引入对充电机的监控和控制,并将故障状态显示在程序运行界面,将实现真正的模拟车载应用环境,形成更专业的测试方案。艾德克斯车载充电机测试系统就是能实现同时控制测试过程与充电机本身的方案。

综上所述,不久的将来,针对充电机的专业测试系统,应能够实现对于充电机的控制,同时需要在充电机厂商协议不外开放的前提下,实现对于充电机的测试和控制。

兼容多种充电机的充电协议,适用于多款充电机测试

车载充电机和BMS之间采用CAN2.0的协议,但具体的报文传输格式不同,换而言之,每个汽车厂商所使用配套的车载充电机之间,是不能互相交叉使用的。甚至同一汽车厂商,但是不同车型所使用的车载充电机也是单独的。所以这对于充电机配套测试系统供应商也带来了新的技术挑战,除了前面提到的在得不到协议的条件下,对充电机进行控制,还需要做到兼容不同型号的充电机,这样的技术是充电机行业的现状所需求的,但是目前国内应对满足这类需求的设备系统供应商非常少。

充电机监控单元与BMS之间的网络拓扑结构

艾德克斯目前已经引领行业先锋,推出的专业车载充电机测试系统,可以在充电机厂商不提供协议的情况下,实现对充电机的控制和监控,并自动解析运行过程中的报文,获取充电机的运行和故障参数。相信不久,这也将成为充电机行业的主流测试方案。相对于电动汽车和车载充电机研制的高涨情形,电动汽车及其电子零部件的测试设备的建设显得有些不足。车载充电机的汽车应用环境复杂,安全性能要求高,没有统一的协议等都是当下测试所面临的挑战,更不是简单传统的充电器测试方案可以套用的。艾德克斯在车载充电机等新能源电子设备测试方案的研究已经走在了行业的最前端,以最专业的方案和系统支持此类测试走向专业化、标准化。

电池管理系统 (BMS)

如何重新定义电动汽车电池管理系统 (BMS )? 来源:英飞凌公司 作者:Klaus & Bj?rn2013年12月13日 12:01 0 分享 订阅 [导读] 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。 关键词:电池管理处理器英飞凌电动汽车 随着电气化动力系统变得日益复杂,BMS 需要执行的功能增多,承受的负担之重前所未有。 无论是简单的充电控制器还是复杂的控制单元,对于电池管理系统 (BMS ) 的需求都在迅速增长,尤其是电动汽车领域。除了传统的充电状态监控外,BMS 系统还必须遵守日益严格的安全法规,注重控制和待机功能、热管理和用于保护 OEM 车厂电池的加密算法。未 来,甚至车辆控制单元 (VCU ) 的部件和功能也会与 BMS 相关联。 图1 配备所有相关部件的电动汽车电池管理系统 (BMS )

未来,BMS 将在电动汽车领域发挥重要作用。然而 BMS 的各个子功能往往由 OEM车厂定制,会因系统配置不同而存在很大差异。因此,不可能制定出适用于每一个电动汽车制造商的完整的 BMS 要求列表。然而,电池管理系统处理的任务范围不断扩大,这一事实毋庸置疑。BMS 最常见的要求包括安全要求、控制和监控功能、待机功能、热管理、加密算法和预留可扩展接口增加新功能。 安全要求 在 ISO 26262 安全标准范围内,如 BMS 等特定的电气和电子系统将被归类为从 ASIL C 至 ASIL D 的高安全类别。与之对应的故障检测率至少为 97% 至 99%。电池系统中最危险的故障来源有:因电缆磨损或事故而导致车辆底盘出现高电压漏电而未被发现;各种引起高电压电池起火或爆炸的原因:例如对电池过度充电(例如在公用电网上或因停电恢复引起)、电池过早老化(例如爆炸性气体泄漏)、液体进入和短路(例如因雨水引起)、滥用(例如维修不当)和热管理错误(例如冷却失效)等。 在安全方面,主开关(主继电器)在避免与高电压相关的事故中起到了重要的作用,它可确保 BMS 电子系统能够作出充分的故障反应。发生故障时,BMS 模块会在适当的故障反应时间内断开开关(例如 10ms 以内)。非关键故障安全条件的特征通常是:如果 BMS 微控制器(MCU)失效,甚至在控制器逻辑完全失效的情况下,独立的外部安全元件(例如窗口看门狗)仍可确保主开关继电器可靠地打开逆变器(正/负)的两个高电压触点。BMS 系统中还集成了其他安全功能,包括漏电电流监控和主开关继电器监控。 控制和监控功能: 其他 BMS 功能包括对电动汽车中昂贵的高电压电池的监控、保养和维护。BMS 控制和监控功能来源于安装于电池包中的电子平衡单元。管理各个电池组内(battery slave pack)的平衡,同时精确地感测各个单电池的电压。平衡芯片通常可管理多达 12 个单电池组成的群组。相关数量的电池群组串联后可产生高达数百伏的高中间电路电压以供逆变器控制之用,这是电动汽车的逆变器电驱动所必需的。 位于主开关对所有高电压电池的总电流的测量,以及从芯片对各个单电池电压的单电池精确同步监控,BMS 可使用特定算法(例如,基于电池化学 Matlab Simulink 模型)评估充电状态及健康状态等电池参数。BMS 通常不会安装在非常靠近高电压电池的位置,但是通常会通过冗余的流电去耦总线系统(比如 CAN 或其他适合的差分总线)与电子平衡从动元件相连接。它由汽车电压(12 伏电池)供电,因此可通过现有的网络架构与现有的控制单元群组结合使用,无需进一步的流电去耦措施。最后,它还改善了安全性,因为它让 BMS 能够在高电压电池发生机构或化学缺陷时确保功能正常并且安全地断开主开关。 随着电池专用的化学/电气算法日益复杂,预计 BMS 将需要使用拥有 2.5MB 至 4MB 闪存和强大的多核处理器架构的 AURIX 等微控制器(MCU)。这种组合可以保证有足够的内存用于全面校准参数并提供足够的计算能力(图 2)。

车载手机充电器设计【文献综述】

文献综述 电子信息工程 车载手机充电器设计 一、前言 随着汽车工业的发展,车载手机充电器被广泛的应用。除了改进电池性能外还要发展完善的辅助充电设备,因而研制一种方便、快捷、高效的充电器是必不可少的。 目前,国内外充电设备大体可以分为两种,即接触式和感应式[1,2]。根据手机充电器能否安装在汽车上[3],又可以把充电器分为非车载手机充电器和车载手机充电器两种。车载手机充电器的特点主要是有较为简单的充电方式,但有较长的充电时间。 目前我国市场上的一些充电器的控制电路的主题仍然是模拟电路,外围器件多,且电路复杂,可靠性并不高。因而,充电器作为汽车重要的辅助充电设备,对它的研究还是有很大的发展空间的。 现在市场上,比较有影响力的车载充电器有MiLi Universal Charge等产品。此款产品特有的电源管理方案,输出电流达1A,是目前世界上充电最快的USB充电器。 目前市场上手机充电器的种类可分为旅行充电器、座式充电器和车载充电器等类型[4]。车载手机充电器能使用户方便在汽车上为手机充电,是汽车重要的车载能源。 车载手机充电器的使用方法是用汽车点烟器作为电源插座直接为手机充电。车载充电器的一端插入点烟器,另一端连接手机。车载充电器的发展是为了方便车主能利用车载电源随时随地为数码产品进行充电,这是汽车上备急的最好选择。 二、主题 1、车载手机充电器概述 随着汽车工业的发展,车载手机充电器被广泛的应用。车载手机充电器的特点主要是有较为简单的充电方式,但有较长的充电时间。车载手机充电器的使用方法是用汽车点烟器作为电源插座直接为手机充电。车载充电器的一端插入点烟器,另一端连接手机。车载充电器的发展是为了方便车主能利用车载电源随时随地为数码产品进行充电,这是汽车上

电池管理系统BMS硬件技术要求书

BMS硬件技术要求 MA/SIR X.X.X 编制 审核 会签 批准

1. 产品技术要求 硬件选型要求 BMS 的主控单元微处理器必须满足如下的性能要求: 序号项目主板MCU性能要求 1 处理器类型16位汽车级芯片 2处理器总线时钟频率≥80MHz 3Internal RAM(随机读写存储器)≥64Kbyte 4Flash(存储器)≥1Mbyte 5EEPROM (电可擦除读写存储器)≥4Kbyte 电池管理系统关键元器件要求采用汽车级产品并满足汽车电子相应的测试标准。 环境要求 相对湿度15% ~90%RH; 海拔高度-100~5000m; 气压范围56.9~106.3kPa; 工作环境温度范围为-40℃~+85℃。 序号项目主板MCU性能要求 1 相对湿度15% ~90%RH 2海拔高度-100~5000m 3气压范围56.9~106.3kPa 4工作环境温度-40℃~+85℃ 电源管理要求 1.3.1 基本功能要求 N o. 序 Cont ents 目录 Description 描述 R&D Requirements 设计要求 Remar ks 说明

1.3.2 供电要求 1).BMS应支持6V-32V常火供电,工作模式下功耗(不含外部继电器)不超过 0.5A@12V,系统应用仅支持12V系统; 2).BMS应支持12V/24V(±15%)A+供电; 3).BMS应支持钥匙信号唤醒、VCU信号唤醒、A+信号唤醒、CC唤醒、预留定时唤醒、CAN唤醒,并预留1路硬线唤醒,内部应具备唤醒源识别功能;在无唤醒信号的情况下进入休眠模式,功耗要求不高于1mA。CC在线不充电状态系统进行低功耗模式,功耗要求不高于5mA。 4).在汽车启动电池出现馈电异常情况时,BMS内部供电电路应避免出现充电系统相关接口(A+或CP)向汽车启动电池补电而导致硬件损坏的风险; 5).在供电系统9V-16V范围内,BMS的所有功能模块应能正常工作; 6).在供电系统6V-9V范围内,BMS的对外通讯功能正常工作,能判断电源欠压状态; 7).在供电系统16V-32V范围内,BMS的对外通讯功能正常工作,且能正常检测充电连接信号和电源过压状态,12V系统应用时为保护外部高压继电器,在24V A+供电时BMS 应进入保护状态,严禁常火24V系统应用环境;

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解 [导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。 关键词:车载充电机电源管理汽车电子 2015年第一季度,在多重利好政策的刺激下,国内新能源汽车市场增长加快,仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。当然电动汽车在发展的同时,离不开与之配套的基础设施的建设。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商,提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还能通过一套软件来控制测试过程与充电机本身,具有其他厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。 车载充电机与BMS电池管理系统 充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是可以在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。 目前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电,这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组,虽然通过单体电池的电流相同,但是放电的深度会有所不同,深度放电是对电池的一种损耗;并且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电,则是对电池的进一步损耗。因此,BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分,实现对动力电池电压及剩余容量(SOC)等数据的监控和管理。下图中简单表示了车载充电机和BMS

简析车载充电器方案

简析车载充电器方案 常规用于汽车电瓶(轿车12V,卡车24V)供电的车载充电器,大量使用在各种便携式、手持式设备的锂电池充电领域,诸如:手机,PDA,GPS等; 车充既要考虑锂电池充电的实际需求(恒压CV,恒流CC,过压保护OVP),又要兼顾车载电瓶的恶劣环境(瞬态尖峰电压,系统开关噪声干扰,EMI等);因此车充方案选取的电源管理IC必须同时满足:耐高压,高效率,高可靠性,低频率(有利于EMI的设计)的开关电源芯片;通俗讲就是要求“皮实”。 常见的车充方案简介如下: [1]单片34063实现的低端车充方案示意图 优点::低成本; 缺点:(1)可靠性差,功能单一;没有过温度保护,短路保护等安全性措施; (2)输出虽然是直流电压,但控制输出恒流充电电流的方式为最大开关电流峰值限制,精度不够高; (3)由于34063为1.5A开关电流PWM+PFM模式(内部没有误差放大器),其车充方案输出直流电压电流的纹波比较大,不够纯净;输出电流能力也非常有限;(常见于300ma~600ma之间的低端车充方案中) [2]34063+NPN(NMOS)实现扩流的车充方案示意图

优点:在[1]方案的基础上扩流来满足不断增长的充电电流能力的需求; 缺点:同样存在[1]方案中类似的不足; [3]用2576+358+稳压管的方案示意图 优点:(1)由于2576内置过流保护、过温度保护等安全措施,结合358(双运放)来实现输出恒压CV,恒流CC,过压保护OVP等功能;实现了可靠、安全、完善的锂电池充电方案; (2)由于2576为固定52K PWM变换器,使得车充的EMI设计相对容易; (3)由于2576和358均为40V高压双极工艺制造,更加“皮实”; (4)这种方案常用在0.8A~1.5A左右的车充中; 缺点:(1)系统相对复杂,成本较高; (2)恒流CC和过压保护OVP是通过358的输出去控制2576的EN来实现的,

电池管理系统BMS控制策略方案书

项目编号: 项目名称:电池管理系统(BMS)文档版本:V0.01 技术部 2015年月日

版本履历

目录 1.前言 (4) 2.名词术语 (5) 3.概要 (6) 4.总体要求 (7) 5.系统原理图 (9) 6.模块的构成 (10) 6.1BMS程序模块图 (10) 6.2整体方案图 (10) 7.电池串管理单元BCU (11) 7.1模块的概述 (11) 7.2模块的输入 (11) 7.3模块的功能 (11) 7.4模块的输出 (11) 8.电池检测模块BMU (11) 8.1模块的概述 (11) 8.2模块的输入 (11) 8.3模块的功能 (11) 8.4模块的输出 (12) 9.绝缘检测模块LDM (12) 9.1模块的概述 (12) 9.2模块的输入 (12) 9.3模块的功能 (12) 9.4模块的输出 (12) 10.强电控制系统HCS (12) 10.1模块的概述 (12) 10.2模块的输入 (12) 10.3模块的功能 (12) 10.4模块的输出 (13) 11.电流传感器CS (13) 11.1模块的概述 (13) 12.显示屏LCD (13) 12.1模块的概述 (13) 13.后记 (14) 14.参考资料 (15)

1.前言 开发电动汽车电池管理系统,此系统的全面实时监控,具有良好的电池均衡性能,检测精度高。

2.名词术语 BMS:电池管理系统 BCU:电池串管理单元 BMU:电池检测单元 LDM:绝缘检测模块 HCS:强电控制系统 SOC: 电池荷电状态

3.概要 电动汽车电池管理系统(BMS),管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态,从而采集动力电池的状态参数,实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯,对电池系统进行安全可靠、高效管理。电池管理系统包括BCU和BMU,BCU主要作用是:根据动力电池的工作状态,对电池组SOC进行动态估计,通过霍尔电流传感器,实现对充放电回路电流的实时监测,保护电池系统,可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信,交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息;BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测,通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU,通过与智能充电桩交互数据信息,充电期间实时估算电池模块SOC,对电芯进行充电均衡,提高单节电芯的一致性,提高整组电池使用性能,对电池进行主动式冷热管理,保护电池使用寿命,延长电池寿命。

动力电池管理系统(BMS)的核心技术【深度解析】

动力电池管理系统(BMS)的核心技术 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 什么是BMS的核心技术? BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。 检测是指测量电芯的电压、电流和温度以及电池组的电压,然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令。所以运算控制模块是BMS的大脑。控制模块一般包括硬件、基础软件、运行时环境(RTE)和应用软件。其中最核心的部分——应用软件。对于用Simulink 开发的环境的一般分为两部分:电池状态的估算算法和故障诊断以及保护。

状态估算包括SOC(State Of Charge)、SOP(State Of Power)、SOH(Stateof Health)以及均衡和热管理。 电池状态估算通常是估算SOC、SOP和SOH。SOC (荷电状态)简单的说就是电池还剩下多少电;SOC 是BMS中最重要的参数,因为其他一切都是以SOC为基础的,所以它的精度和鲁棒性(也叫纠错能力)极其重要。如果没有精确的SOC,加再多的保护功能也无法使BMS正常工作,因为电池会经常处于被保护状态,更无法延长电池的寿命。此外,SOC的估算精度也是十分重要的。精度越高,对于相同容量的电池,可以有更高的续航里程。所以,高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的电池成本。比如克莱斯勒的菲亚特500e BEV,可以一直放电SOC=5%。成为当时续航里程最长的电动车。下图是一个算法鲁棒性的例子。电池是磷酸铁锂电池。它的SOCvs OCV曲线在SOC从70%到95%区间大约只变化2-3mV。而电压传感器的测量误差就有3-4mV。在这种情况下,我们有意让初始SOC有20%的误差,看看算法能不能够把这20%的误差纠正过来。如果没有纠错功能,SOC会按照SOCI的曲线走。算法输出的SOC是CombinedSOC也即是图中的蓝色实线。CalculatedSOC是根据最后的验证结果反推回去的真正SOC。 SOP是下一时刻比如下一个2秒、10秒、30秒以及持续的大电流的时候电池能够提供的最大的放电和被充电的功率。当然,这里面还应该考虑到持续的大电流对保险丝的影响。 SOP的精确估算可以最大限度地提高电池的利用效率。比如在刹车时可以尽量多的吸收回馈的能量而不伤害电池。在加速时可以提供更大的功率获得更大的加速度而不伤害电池。同时也可以保证车在行驶过程中不会因为欠压或者过流保护而失去动力即使

电动汽车车载充电机测试解决方案

电动汽车车载充电机测试解决方案 随着现代技术的发展和世界资源、环境难题的突出,电动汽车以其环保、节能、高效的优点已经成为汽车工业研究领域的热点主题。当然电动汽车在发展的同时,对应的电力供给系统的研究和生产也是必不可少的,车载充电机技术的成熟和发展,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用,目前,电动汽车由于高成本,应用难度大等原因其市场价值并未完全发挥,因此能对汽车充电机提供完整可靠方案的供应商并不多,艾德克斯作为在新能源领域领先的测试测量方案供应商,提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还配备了软件来控制充电机和测试方案,具有其他厂商的测试方案所不具备的重要功能。 一、车载充电机工作原理 动力汽车最核心的动力来源是动力电池,目前应用最多的是锂离子电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组组成。因此车载充电机既要考虑锂电池充电的实际需求,又要考虑车载电瓶的恶劣环境;所以车载充电机的方案必须满足耐高压,高可靠,高效率(见图一)。 充电机主要的应用是给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是可以在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。 车载充电机系统主要采用电压、电流反馈的方法来达到恒流、恒压充电的目的,同时要对充电过程的各种参数进行控制和监测。充电机的电路由主充电路和辅助电路组成。主充电路采用的是全桥逆变电路,另一方面为了对电压、电流、温度进行实时检测,同时报告电池的漏电、热管理、报警、剩余容量等一系列状态,车载动力电池需要有电池管理系统进行辅助管控。

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解

车载充电机与BMS 电池管理方案设计 详解

车载充电机与BMS电池管理方案设计详解 [导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。 关键词:车载充电机电源管理汽车电子 第一季度,在多重利好政策的刺激下,国内新能源汽车市场增长加快,仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。当然电动汽车在发展的同时,离不开与之配套的基础设施的建设。车载充电机作为电动汽车关键零部件之一,对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。而在车载充电机测试方案方面,能提供专业方案的供应商并不多。艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商,提供的测试方案不但能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求,还能经过一套软件来控制测试过程与充电机本身,具有其它厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。 车载充电机与BMS电池管理系统 充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电,按是否安装在车上,充电机可分为车载式(随车型)和固定式。固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机,主要以大功率和快速充电为主。而车载充电机安装在车辆内部,其优势就是能够在车库,路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电,功率相对较小。

当前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电,这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。作为电动汽车最核心的动力电池,它是一个由多个单体电池封装成的电池组,虽然经过单体电池的电流相同,可是放电的深度会有所不同,深度放电是对电池的一种损耗;而且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电,则是对电池的进一步损耗。因此,BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分,实现对动力电池电压及剩余容量(SOC)等数据的监控和管理。下图中简单表示了车载充电机和BMS电池管理系统之间工作流程。可见,当车载充电机接上交流电后,并不是马上将电能输出给电池,而是经过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断,进而调整充电机的充电参数。

车载充电机解决方案

车载充电机解决方案 车载充电机对所有电动汽车和插电式混合动力车以及增程式电动车来说都是必不可少的装备,即使是换电为主的电动汽车,通常也需配备一个车载充电机。 未来汽车发展的三大趋势是:电气化、智能化及信息化。汽车电气化首先要解决的是能量的存储与补给。与传统汽车加油方式不同,电动汽车的能量补给方式是靠给其能量储存单元——动力电池补充足够的能量来实现,因此,电能补给方式的高效、安全和便捷对于电动汽车的普及至关重要。 车载充电机的应用 电动汽车能量补给方式有很多,主要有换电和充电两种。充电式按照充电机的位置可分为车载充电和非车载充电,即人们常说的慢充和快充。按照充电设备与电动汽车的接触方式可分为传导式和感应式。 慢充所依赖的基础设施成本较低,IEC61851中MODE1和MODE2用普通的家用插座就可以充电。对于私家车主来说,慢充不仅方便,而且有利于延长电池的使用寿命。表1所示为慢充系统的基本参数。

整车厂对于车载充电机的期望通常是:低廉的成本、尺寸小、重量轻、高效率、高寿命、高可靠性和安全性,另外最好还有成功的配套经验。目前市场上主流的充电机功率分别是3.3kW和6.6kW,与充电设备的电压和电流等级相关。 新型充电机技术特点和优势 1. 广泛的适应性 该充电机几乎能满足世界各地的充电电网及充电设备接口要求(见图1),其输入电压及工作频率范围较宽,与世界不同地区的电网都能匹配工作。该充电机预留了较多的通信功能,其中包含三路CAN通信、PLC通信以及CHAdeMO通信功能,能与不同的充电设备进行通信从而实现充电管理功能。因此,无论是欧美常用的Combo PLC通信还是日本常用的CHAdeMO CAN通信,该充电机都支持。 值得一提的是,目前欧美多数整车厂正将PLC的通信媒介从220 V低压配电线改成Control Pilot通信线,此举可以省略PLC解耦变压器,而且无论是快充还是慢充,PLC都能正常通信,便于智能电网的集成和提供其他的一些增值服务功能。 2.易于扩展的架构及全数字化控制系统 车载充电机的系统架构基本类似,主要包括以下几个部分:输入EMI滤波、整流及PFC、DC/DC转换以及系统控制板,具体如图2所示。基于传统电源行的技术积累,国内所做的充电机多采用模拟电源的控制方式,而该充电机实现全数字的控制方式,及PFC和DC/DC 均用单独的DSP控制,更好地满足了车辆自诊断、易维护的要求,而且数字电源更易于扩展和升级,控制起来更加灵活方便,可以实现更高级的控制算法。

电池管理系统BMS的常见测试方法

电池管理系统BMS的常见测试方法 一、BMS是什么? BMS全称BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,电池管理系统。BMS是电池与用户之间的纽带,其主要目的是提高电池的利用率,防止电池的过度充电和放电。 二、BMS要实现哪些功能? 一般对电池管理系统BMS而言,需要实现以下几个功能: 对电池组的工作状态的监测与管理——单体和电池组的电压监测、电流监测、温度监测、SOC (荷电状态State of Charge))估算,均衡控制等 对电池组异常状态的管理——单体和电池组的过充、过放、过流、温度超限、失衡等 对电池组故障的管理——传感器丢失、单体故障等 三、BMS测试的必要性及测试方法 BMS是个功能特别复杂的电子设备。在其设计阶段,需要对原型的功能进行验证;在生产阶段,需要对产品的功能进行测试;如果设备出现故障,需要进行检修。在这些阶段都需要有对应的测试设备来支持。 BMS的各项功能涉及到包括数据采集、数据通讯、过程控制等多种技术,需要用ADC、DIO、PWM、CAN、继电器等多种端口和设备,功能和算法都比较复杂。为了对这些复杂的功能进行全面的测试(很多情况还要进行性能测试和评估),目前的测试方法主要有两种: 1、通过实物进行测试:将被管理的电池组实物与BMS对接进行测试。 这种测试方法最直接,所有的测试参数都与实际情况一致,看似比较理想,但是从实际应用上来看还是存在比较多的问题: 1)测试时间长:电池组的充放电都会需要比较长的时间,在测试循环中需要等待的时间比 较长,难以进行批量测试。 2)需要的辅助设备多:为了模拟各种环境状态,需要大型恒温箱等辅助设备。 3)调整参数困难:如果用于BMS单项功能的验证和调试,在开始实验之前要通过充电和 放电来调整电池组的状态。 4)可控性差:单体的容量、内阻等重要参数都会受到实物的限定,没有调整空间。受制于 电池组装配工艺等多方面因素的影响,无法调整任意一个单体的SOC等运行状态,另外随着循环次数的增加,电池组自身的装填也会发生变化。 5)存在安全隐患:电池组本身就是一个储存了很大能量的装置,这种测试方法虽测试人员 的人身安全存在威胁。 6)能源消耗大:电池组的充电和放电需要很大的能源。

车载充电器项目可行性研究报告

车载充电器项目 可行性研究报告 xxx公司

车载充电器项目可行性研究报告目录 第一章概况 第二章建设背景 第三章产业分析预测 第四章建设规划 第五章选址科学性分析 第六章项目建设设计方案 第七章工艺技术分析 第八章环境影响分析 第九章安全规范管理 第十章风险应对评价分析 第十一章项目节能评估 第十二章进度方案 第十三章项目投资分析 第十四章项目经济效益分析 第十五章招标方案 第十六章总结评价

第一章概况 一、项目承办单位基本情况 (一)公司名称 xxx公司 (二)公司简介 公司满怀信心,发扬“正直、诚信、务实、创新”的企业精神和“追 求卓越,回报社会” 的企业宗旨,以优良的产品、可靠的质量、一流的服 务为客户提供更多更好的优质产品。 公司是按照现代企业制度建立的有限责任公司,公司最高机构为股东 大会,日常经营管理为总经理负责制,企业设有技术、质量、采购、销售、客户服务、生产、综合管理、后勤及财务等部门,公司致力于为市场提供 品质优良的项目产品,凭借强大的技术支持和全新服务理念,不断为顾客 提供系统的解决方案、优质的产品和贴心的服务。 公司自设立以来,组建了一批经验丰富、能力优秀的管理团队。管理 团队人员对行业有着深刻的认识,能够敏锐地把握行业内的发展趋势,抓 住业务拓展机会,对公司未来发展有着科学的规划。相关管理人员利用自 己在行业内深耕积累的经验优势,为公司未来业绩发展提供了有力保障。 (三)公司经济效益分析

上一年度,xxx实业发展公司实现营业收入30135.56万元,同比增长13.27%(3529.81万元)。其中,主营业业务车载充电器生产及销售收入为26218.93万元,占营业总收入的87.00%。 根据初步统计测算,公司实现利润总额6864.40万元,较去年同期相比增长1460.23万元,增长率27.02%;实现净利润5148.30万元,较去年同期相比增长719.65万元,增长率16.25%。 上年度主要经济指标

BMS电池管理系统说明书讲解

BMS电池管理系统说明书 BMS Battery Mnagement System Specification 概述 深圳市沃特玛电池有限公司动力电池组OPT电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)主要由功能模块(主机模块、采集模块、显示屏模块)和附件(线束、霍尔、直流继电器、主控箱等)组成,外加绝缘检测模块做监测装置,完成对动力电池的管理和应用。 OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件,其主要任务是:监测动力蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态,车体绝缘性能,与整车进行数据通讯,预测蓄电池的荷电状态(State Of Charge,简称SOC),与充电机通讯并对充电状态进行控制,热管理,存储电池单体电压等运行数据、故障报警和继电器控制记录,对电池出现的故障进行诊断和报警,最终达到防止电池过充和过放,延长其使用寿命等功能。 OPT电池管理系统一般是由一个主机模块,一个显示屏模块,一个绝缘检测模块和多个采集模块组成,各个组成模块之间通过CAN通讯进行信息交换和控制管理,每个采集模块能采集12串电池,可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数,采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显示屏模块显示,显示屏模块能显示BMS状态信息和进行参数配置,主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态,并且能在充电时与充电机通讯,控制充电电压和电流进行充电管理。 OPT BMS系统运行拓扑图如下:

图1 OPT BMS拓扑图 1.系统结构示图 OPT电池管理系统一般分一体箱和分体箱,根据客户需求和电池型号配置而设计。 一体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同一个箱体,统一的对外接口,比较典型的一体箱结构示意图如下: 图2 BMS一体箱示意图 分体箱是由主控箱和电池箱组成,主控箱一般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等,主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等,以下为典型的一个主控箱示意图: 图3 BMS主控箱结构示意图 电池箱是根据客户需求和电池型号,配置不同的采集模块和风扇数量,实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机,并能进行热管理,其中典型的一个电池箱结构示意图如下:

国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况

引言 电池的性能和使用寿命直接决定了电动汽车的性能和成本,因此,如何提高电池的性能和寿命得到了各方面的重视。电动汽车上使用的动力电池是由多个电池单体通过串并联方式组成电池组,电池单体都紧密地布置在一起,在进行充放电时,各个电池单体所产生的热量互相影响,如果散热不均匀,将造成电池组局部温度快速上升,使电池的一致性恶化,使用寿命大大缩短,严重时会造成某些电池单体热失控,产生比较严重的事故。当动力电池处于低温环境中,电池的充放电性能会大大降低,导致电池无法正常工作。为了使动力电池组保持在合理的温度范围内工作,电池组必须拥有科学和高效的热管理系统。目前,国内外的许多研究人员对电池组的热管理系统做了大量的研究,进行了一些新的探索,以期提高热管理系统的控制效果,从而提高电动汽车电池组的性能和使用寿命。 国内外汽车动力电池管理系统(BMS)发展概况 目前,影响电动汽车推广应用的主要因素包括动力电池的安全性和使用成本问题,延长电池的使用寿命是降低使用成本的有效途径之一为确保电池性能良好,延长电池使用寿命,必须对电池进行合理有效的管理和控制,为此,国内外均投入大量的人力物力开展广泛深入的研究。 日本青森工业研究中心从1997年开始至今,持续进行(BMS)实际应用的研究,丰田、本田以及通用汽车公司等都把BMS纳入技术开发的重点;美国Villanova大学和USNanocorp公司已经合作多年对各种类型的电池SOC进行基于模糊逻辑的预测; 韩国Ajou大学和先进工程研究院开发的BMS系统的组成结构及其相互逻辑关系。该系统在上述结构中进行功能扩展,即增设热管理系统、安全装置、充电系统以及与PC机的通信联系。另外还增加与电动机控制器的通信联系,实现能量制动反馈和最

电池管理系统(BMS)

电池管理系统(BMS) 电池管理系统(BMS)概述电池管理系统(BMS)为一套保护动力电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。 恒润科技作为国内优质的动力系统供应商,在控制系统开发方面拥有雄厚的实力和丰富的经验,可以为客户在电池管理系统开发方面提供优质的工程和配套服务。 BMS 的硬件拓扑 BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面,比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合,可以显著的降低系统成本。 分布式是将BMS 的主控板和从控板分开,甚至把低压和高压的部分分开,以增加系统配置的灵活性,适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。 恒润科技可以提供上述集中式或分布式的各种BMS 硬件方案。 BMS 的状态估算及均衡控制

针对电池在制造、使用过程中的不一致性,以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化,恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法,实现对电池全生命周期的高精度状态估算。经测算,针对三元锂电池,常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达最大2%,平均估算偏差1%。 同时针对电池单体间的不一致性,使用基于剩余充电电量一致等均衡策略,最大程度的挥电池的最大能效。 电池内短路的快速识别 电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因,是目前电池安全领域的国际难题,可导致灾难性后果。电池内短路无法从根本上杜绝,目前一般是通过长时间(2 周以上)的搁置观察以期早期发现问题。 在电池的内短路识别方面,恒润科技拥有10 余项世界范围内领先的专利及专利许可。利用对称环形电路拓扑结构(SLCT)及相关算法,可以在极短时间内(5 分钟内)对多节电池单体进行批量内短路检测,能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本,提高电池生产及使用过程的安全性。 恒润科技正在开发的电池内短路检测设备,可以达成如下指标: ? 检测范围:0~100kΩ量级内短路 ? 内短路阻值估计:规定区间内精度达±5% ? 单次检测时长:1~5min(根据精度需求调节) ? 检测对象:电池(无体系容量限制)、电容等 ? 单台设备年监测能力:

车载充电器十大品牌

车载充电器十大品牌 随着汽车工业的发展,车载充电器已被广泛应用,呈现出多功能性、便携性、时尚性的特征。在市面上的车载充电器品牌众多,价格也各不相同,很多消费者都不知道怎么选择。那么,什么牌子的车载充电器好呢?车载充电器十大品牌是哪些呢? 1.高欣 高欣是佛山市思捷光电科技有限公司99年创立的品牌,思捷光电专注车载用品十五年,有过硬的生产技术,良好的口碑,强大的售后,主要产品有车载充电器、车载空气净化器、车载电源、车载节油器以及汽车周边用品,产品材质全部选用国外进口原料,高端大气上档次,价格中下,定位中高端汽车精品领域,精致、小巧,具有高性价比和使用寿命长的特点。 2、奥舒尔 奥舒尔全球汽车电子电器制造商亚美斯电子科技(中山)有限公司2005年创建汽车电子电器品牌。奥舒尔专注于汽车电子电器领域产品设计、研发、制造、销售和服务的高科技民营企业。奥舒尔技术研发团队主要来自Belkin, Flextronics, Emerson的技术开发骨干。 OZIO奥舒尔自主设计与研发的汽车电源产品有:车载电源逆变器、车载充电器、车载点烟器、汽车紧急电源、汽车冰箱等产品。产品拥有十多个专利项目,并相继通过了CE, RoHS, FCC, E-MAKE等国际认证。 3、贝尔金 贝尔金公司是周边产品的全球领先厂商,为电脑、数码和移动产品的用户提供创新的连接技术。贝尔金公司拥有最全面的 IT 外设配件产品,包括宽带网络、KVM 、线缆、防涌接线板和 UPS ,更致力于用最先进的USB 、 Firewire和Bluetooth? 技术为移动电话、 PDA 、 iPod和其它移动设备提供连接方案。 4、YooCar YooCar公司前身是一家优秀的IT公司,通过多年的努力和改进,它已经发展成具有300多员工的中型企业,集研发,设计,生产和营销于一体,其技术力量雄厚。YooCar公司将坚定地朝着卓越的IT产品制造商稳步发展,全面实行品质监控:从原材料采购,部件生产、组装、检测、销售以及售后服务各个环节均按照质量认证标准严格执行,在全国各地树立良好的品牌信誉。以人为本,诚实守信为原则,是蓝科公司长期贯彻的经营理念。 5、爱国者 爱国者是一家北京中关村高新技术企业,成立于1993年,致力于为用户提供优异的高科技产品,业务领域涉及电脑外设、移动存储、数码娱乐、信息安全、电子教育,以及新兴领域,产品远销欧美、东南亚等多个国家和地区。公司拥有国内知名IT品牌"爱国者",目前已经成长为中国数码领先品牌,旗下爱国者移动存储产品市场销量连续五年遥遥领先,并带动中国移动存储行业迅猛发展。爱国者一直为民族IT业的良性发展做出积极的努力。 6、索尼 索尼公司是世界上民用/专业视听产品、游戏产品、通讯产品和信息技术等领域的先导之一。在公司发展的60年时间里,作为一家具有高度责任感的全球化企

电池管理系统(BMS)主要涵盖以下几个功能

看到最近电池管理系统(BMS)好像挺火的,尤其是电动汽车电池管理系统。但是看到好多网上的资料大都谈论的都是比较宽泛,涉及到具体设计及控制策略方面的比较少。所以结合以前做过的产品的一些经验,将一些具体设计发出来,抛砖引玉,还希望能有高手出来指点。每天时间比较少,可能需要一段时间才能写完。对于其中的内容,主要以电动汽车的BMS为例。 BMS:battery management system电池管理系统是电池与用户之间的纽带,主要对象是二次电池。二次电池存在下面的一些缺点,如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的,不同类型的电池特性亦相差很大。电池管理系统(BMS)主要就是为了能够提高电池的利用率,防止电池出现过充电和过放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。-------引自百度百科名片:) 电池管理系统(BMS)主要涵盖以下几个功能 1)电池工作状态监控:主要指在电池的工作过程中,对电池的电压,温度,工作电流,电池电量等一系列电池相关参数进行实时监测或计算,并根据这些参数判断目前电池的状态,以进行相应的操作,防止电池的过充或过放。 2)电池充放电管理:在电池的充电或放电的过程中,根据环境状态,电池状态等相关参数对电池的充电或放电进行管理,设置电池的最佳充电或放电曲线(如充电电流,充电上限电压值,放电下限电压值等) 3)单体电池间均衡:即为单体电池均衡充电,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡器是电池管理系统的核心部件,但目前国内在这方面的技术还不成熟。 注:目前很多电动汽车上都会专门区分BMS和BBS(BATTERY BALANCE SYSTEM),这很容易让人产生一种误解,觉得是两个各自独立的部件,实际上是一种从属关系。且当前国内汽车上在充放电管理和均衡器这两个部分的功能上比较弱,BMS实际上仅仅是进行电量的计算和实现一个过欠压(组与单体)保护及通信的功能。 电池管理系统主要包括以下几个部分 1)信号采集模块:主要用于对电池组电压,充电电流,放电电流,单体电压,电池温度,等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。(除温度信号) 2)电池保护电路模块:通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。 3)均衡电路模块:主要用于对电池组单体电压的采集,并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。目前主要有主动均衡和被动均衡两种均衡方式。(实在想不出来还会有第三种么?不主不被的?)也可称之为无损均衡和有损均衡。 4)下位机模块:信号处理,控制。通讯。

车载充电器方案简介

车载充电器方案简介 常规用于汽车电瓶(轿车12V, 卡车24V)供电的车载充电器, 大量使用在各种便携式、手持式设备的充电领域, 诸如: 手机, PDA, GPS等; 车充既要考虑锂电池充电的实际需求(恒压CV,恒流CC,过压保护OVP),又要兼顾车载电瓶的恶劣环境(瞬态尖峰电压,系统开关噪声干扰,EMI等);因此车充方案选取的IC必须同时满足:耐高压,高效率,高可靠性,低频率(有利于EMI的设计)的芯片;通俗讲就是要求“皮实”。 常见的车充方案简介如下: [1] 单片34063实现的低端车充方案示意图 优点::低成本; 缺点:(1) 可靠性差,功能单一;没有过温度保护,短路保护等安全性措施; (2) 输出虽然是直流电压,但控制输出恒流充电电流的方式为最大开关电流峰值限制,精度不够高; (3) 由于34063为1.5A开关电流PWM+PFM模式(内部没有误差),其车充方案输出直流电压电流的纹波比较大,不够纯净;输出电流能力也非常有限;(常见于 300ma~600ma之间的低端车充方案中) [2] 34063+NPN(NMOS)实现扩流的车充方案示意图

优点:在[1]方案的基础上扩流来满足不断增长的充电电流能力的需求; 缺点:同样存在[1]方案中类似的不足; [3] 用2576+358+稳压管的方案示意图 优点:(1) 由于2576内置过流保护、过温度保护等安全措施,结合358(双运放)来实现输出恒压CV,恒流CC,过压保护OVP等功能;实现了可靠、安全、完善的锂电池充电方案; (2) 由于2576为固定52K PWM变换器,使得车充的EMI设计相对容易; (3) 由于2576和358均为40V高压双极工艺制造,更加“皮实”; (4) 这种方案常用在0.8A ~ 1.5A左右的车充中; 缺点:(1) 系统相对复杂,成本较高; (2) 恒流CC和过压保护OVP是通过358的输出去控制2576的EN来实现的,因此充电电流有比较大的纹波,CC和OVP的响应速度也不够快(是通过切换2576是否工作来实现的); [4] XLSEMI设计单片车充IC XL4002示意图

解读电池管理系统BMS的现状与未来

解读电池管理系统(B M S)的现状与未来 导读:在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”:电池、电机和电控,由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业,各国企业的起步相差并不大。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 随着新能源概念的普及推广,新能源汽车也逐步走入了千家万户,新能源汽车作为寻常百姓的新购车选择已经开始侵占着原本属于传统燃油汽车的市场,作为目前新能源汽车最大的市场,中国的企业依靠着新能源汽车首次与国外企业站在同一起跑线,不断涌现的新技术新工艺,让中国的新能源汽车行业有了更充足的底气去放眼世界,心系未来。 提到传统燃油汽车的核心关键自然离不开俗称的“三大件”:发动机、底盘以及变速箱,在这“三大件”上,中国技术落后以德日美为首的国外汽车厂商已是共识。而在新能源电动汽车上也有俗称的“三大件”:电池、电机和电控,由于新能源电动汽车在全球范围内仍是较新的行业,各国企业的起步相差并不大,这也让我国企业在汽车这个1886年发明至今的多用途动力驱动工具上拥有了与国外企业一较高下的条件。本文重点给大家介绍新能源电动汽车“三大件”里的电控(业内普遍称之为电池管理系统BMS)。 新能源电动汽车与传统燃油汽车最大的区别是用动力电池作为动力驱动,而作为衔接电池组、整车系统和电机的重要纽带,电池管理系统BMS的重要性不言而喻,国内外许多新能源车企都将电池管理系统作为企业最核心的技术来看待,最著名的例子就是大家耳熟能详的特斯拉,特斯拉的电动汽车“三大件”中,电池来自于松下,电机来自于台湾供应商,而只有电池管理系统是特斯拉自主研发的核心技术,2008年-2015年期间特斯拉所申请的核心知识产权大都与电池管理系统相关,由此可见电池管理系统对于新能源汽车的重要性。而国内,电池管理系统BMS的研发生产主要集中在这三类企业: 1、新能源汽车厂商,代表企业:比亚迪 2、电池PACK厂商,代表企业:沃特玛、普莱德 3、专业BMS厂商,代表企业:惠州亿能、深圳国新动力 电池管理系统BMS到底有什么作用? 电池管理系统BMS是一个本世纪才诞生的新产品,因为电化学反应的难以控制和材料在这个过程中性能变化的难以捉摸,所以才需要这么一个管家来时刻监督调整限制电池组的行为,以保障使用安全,其主要功能为: 1、准确估测动力电池组的荷电状态 准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量,保证SOC维持在合理的范围内,防止由于过充电或过放电对电池的损伤,从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。 2、动态监测动力电池组的工作状态 在电池充放电过程中,实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况,挑选出有问题的电池,

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