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    3. 應用于BMS中的電源模塊

      BMS,即:BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,電池管理系統。

      產業興起

      目前,石化燃料的緊缺以及溫室效應的肆虐,決定了目前的燃油驅動車不可持續。未來的方向必然朝著電動車發展。鋰電池具有壽命長,體積小,清潔,安全等優勢。被普遍認為是新能源汽車的主要動能電池選擇。根據IIT的預測,動力鋰電池將在2020年達到200億美元的市場規模,年均成長率50%。

      鋰電池的局限性

      單體電池有一定的溫度耐受范圍,如果體積過大,會產生局部過熱,影響電池的安全和性能。因此要達到大功率大容量,需要對電池進行串并聯,由于電池單體間存在絕對性的差異,為保證單體電池不會過沖、過放、過熱、短路等異常,就需要對電池進行監控管理,即:電池管理系統(BMS)。

      BMS主要功能:

      (1)電池物理參數實時監測

      (2)電池狀態估計

      (3)在線診斷與預警

      (4)充、放電與預充控制

      (5)均衡管理和熱管理

      BMS工作原理

      電池管理系統與電動汽車的動力電池緊密結合在一起,通過傳感器對電池的電壓、電流、溫度進行實時檢測,同時還進行漏電檢測、熱管理、電池均衡管理、報警提醒,計算剩余容量(SOC)、放電功率,報告電池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)狀態,還根據電池的電壓電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大行駛里程,以及用算法控制充電機進行最佳電流的充電,,通過CAN總線接口與車載總控制器、電機控制器、能量控制系統、車載顯示系統等進行實時通信。

      BMS系統框圖

      系統中的電源模塊

      BMS因為其重要性及安全性,所以各系統之間需要進行隔離,主要是電氣隔離和信號隔離。BMS主板供電來源于電池組。一般是12V(也有24V),采用較多的是2W/3W隔離電源模塊,如:ZY2405WHB1CS-2W,ZY2405WRBDD-3W。部分功率要求高的場合也會選用6W電源模塊,如:E2412URAD-6W。對于EMI要求高的場合,可以在電源模塊輸入端加π型濾波電路。

      系統中的通信解決方案

      考慮到BMS的安全性,多采用CAN通信,相應的在防干擾,隔離等方面就要花費很大心思。致遠電子專門的CTM系列CAN隔離收發器,隔離電壓達到3500VDC(如:CTM1051KT),支持溫度-40℃~+105℃,滿足汽車級要求。在行業中得到了廣泛的應用。

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