0 卖盘信息
BOM询价
您现在的位置: 首页 > 电子资讯 >设计应用 > 智能汽车电池管理系统应用设计

智能汽车电池管理系统应用设计

2018-04-20
类别:设计应用
eye 301
文章创建人 拍明


很多人的眼光聚焦于IGBT,功率器件是很贵,确实也很难做,但是如果出点事情,把ADC这一层的模拟芯片给拿掉了,我们的电池管理系统也就没了根。

插入一句:我认识两家芯片企业,都想做这个AFE,第一家好久之前提过估计后面项目下马;另一位姐姐的项目,到底什么样了,感兴趣的话可以找她聊聊看。

如下,某车企IGBT是自己的,AFE电池前端采集芯片呢?


AFE电池前端采集芯片.png


模拟前端采集芯片:主要用于对电芯电压进行采集的多通道芯片



模拟前端采集芯片:主要用于对电芯电压进行采集的多通道芯片.png

这里面最贵的就是这颗BMIC

BMIC.png

我大概做了一个梳理,目前国内主流用的三家,LT、美信和TI都是美国公司

国内主流元器件用的三家,LT、美信和TI.png

结合Davide Andrea在2018年3月做的更新,从2013年开始,他把使用的AFE的情况也做了一些推荐处理。

AFE的情况

单片采集通道

单片采集通道.png

长期来看,在外部比的是通道数量、面积和成本,里面比的是稳定性

在外部比的是通道数量、面积和成本,里面比的是稳定性  图片.png.png

在不同通道和采集性能(电压采集误差、速度、漏电流),每个芯片企业在模拟采集处理这里的公里还是差异挺大的。

在不同通道和采集性能(电压采集误差、速度、漏电流),每个芯片企业在模拟采集处理这里的公里还是差异挺大的。.png

在不同通道和采集性能(电压采集误差、速度、漏电流),每个芯片企业在模拟采集处理这里的公里还是差异挺大的。.png

这个AFE实质上最早,A123的工程师

这个AFE实质上最早,A123的工程师.png

没有集成方案,就只能退回去设计完整的电路了

没有集成方案,就只能退回去设计完整的电路了.png

如果真有点什么事情,就真退回来了。

没有集成方案,就只能退回去设计完整的电路了.png

还有如果依靠现在的电路做功能安全,这个工作量就不大好做了,芯片把我们大量的工作给做掉了,也在芯片层面解决了相当一部分的系统稳定性和功能安全的问题。BMS的事情,很多都是BMIC来解决的

小结:现实点来看,短期内我们很难在车载应用上脱离这些芯片,也很难用国内的芯片来代替。国内同等芯片,要么在储能(小储能)上面先用,到一定的应用量,去解决芯片的稳定性的问题再来,实际上这个BMIC由于连接着电芯,存在大量的浪涌脉冲的问题,前端设计不好,后面芯片的压力可不小,加上共模电压和上电工作时间的问题,这颗芯片其实对材料和设计的要求一点都不低。再挣扎,短期内该用还是要用,但是就要挖深入一些,一有问题把他们FAE叫过来,在芯片层面多挑战一些^_^


电池管理系统介绍

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM),电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带,其主要功能包括:电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。

功能

一般而言电动汽车电池管理系统要实现以下几个功能:

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。

动态监测动力电池组的工作状态:

在电池充放电过程中,实时采集电动汽车蓄(应该为动力电池组)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,保持整组电池运行的可靠性和高效性,使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外,还要建立每块电池的使用历史档案,为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料,为离线分析系统故障提供依据。

单体电池间、电池组间的均衡:

即在单体电池、电池组间进行均衡,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。电池均衡一般分为主动均衡、被动均衡。目前已投入市场的BMS,大多采用的是被动均衡。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

相应产品

BSB-1XX 电动车管理系统=直流特性综合测试仪+内阻测试仪+自动监测报警仪电动车电池在线监测系统

数据采集模块:

内阻采集模块:

系统组成:

采集板:采集电压、电流、温度(霍尔),使用16位单片机;

主控板:与整车系统进行通讯,控制充电机,使用16位单片机;

彩色液晶屏:使用串口液晶屏,带触摸,实现人机交互功能。

系统主要功能:

1)容量预测SOC:在充放电过程中在线实时监测电池容量,随时给出电池系统的剩余容量。

2)过流、过压、温度保护:当电池系统出现过流、过压、匀压和温度超标时,能自动切断电池充放电回路,并通知管理系统发出示警信号。

3)自动充电控制:当电池的荷电量不足45%时,根据当前电压,对充电电流提出要求,当达到或是超过70%的荷电量时停止充电。

4)充电均衡:在充电过程中,通过调整单节电池充电电流方式,保证系统内所有电池的电池端电压在每一时刻有良好的一致性。

5)自检报警:自动检测电池功能是否正常,及时对电池有效性进行判断,若发现系统中有电池失效或是将要失效或是与其它电池不一致性增大时,则通知管理系统发出示警信号。

6)通讯功能:采用CAN总线的方式与整车管理系统进行通讯。

7)参数设置:可以设置系统运行的各种参数。

8)上位机管理系统:电池管理系统设计了相应的上位机机管理系统,可以通过串口读取实时数据,可实现BMS数据的监控、数据转储和电池性能分析等功能,数据可灵活接口监视器、充电机、警报器、变频器、功率开关、继电器开关等,并可与这些设备联动运行。

技术指标:

型号 BMS.EV01 BMS.EV 02 BMS.EV 03

外形尺寸 内阻采集模块: 50*170*267mm 数据采集模块:38*128*278mm

配套方案 主从结构,主板可控制4路电压,从板可检测4~6路电压(可设计成一体) 主从结构,

每个从控盒可控制31路电压

主从结构,

每个从控盒可控制19路电压

电芯类型 铅酸电池、镍氢电池、锂电池等动力电池

工作电压范围(V/DC) 8~26V 12V(9~18V)

24V(16~28V) 12V(9~18V),

24V(16~28V)

工作温度范围(℃) -30~80℃ -40~85℃ -40~85℃

工作最大相对湿度 90%

基本功能 数据采集/计算(单体电池电压/总电压/温度/电流/SOC估算) 数据采集/计算(单体电池电压/总电压/温度/电流/绝缘/SOC估算) 数据采集/计算(单体电池电压/总电压/温度/电流/绝缘/SOC估算)

通讯功能:RS232通讯 通讯功能:CAN通讯/RS232通讯/RS485通讯 通讯功能:CAN通讯/RS232通讯/ RS485通讯

均衡功能、短路保护功能、过流保护功能、电量显示功能 状态显示功能、故障分级报警功能、控制功能(充放电、加热、风机)、单箱充电功能。 状态显示功能、故障分级报警功能、控制功能(充放电、加热、风机)。

技术指标: 电压测量精度:±50mv 电压测量精度:0.5% 电压测量精度:0.5%

温度测量范围(℃):-40~80℃ 温度测量范围(℃) :-40~125℃ 温度测量范围(℃) :-40~125℃

温度测量精度(℃):±3℃ 温度测量精度(℃) :1℃ 温度测量精度(℃) :0.5℃

电流测量精度: 0.5% 电流测量精度:0.5% 电流测量精度:0.5%

SOC测量精度:5.0% SOC测量精度:5% SOC测量精度:5%

单体电压循检周期:50MS 单体电压循检周期:100mS 单体电压循检周期:1S

电流最大采样周期:100MS 电流最大采样周期:1S(平均电流) 电流最大采样周期:1S(平均电流)

车型应用范围 电动自行车、电动摩托车等 纯电动汽车、混合动力汽车 纯电动汽车、混合动力汽车

应用实例 电动自行车、电动摩托车等领域 洒水车/环卫车、midi纯电动小轿车、混合动力客车、世博会物流车 奥运纯电动大客车、世博纯电动大巴/花车





责任编辑:Davia

【免责声明】

1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。

2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。

3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。

4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。

拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。

相关资讯