介紹

電動汽車電池管理系統(tǒng)是電池組電芯的指揮中心，確保鋰離子電池安全、可靠、有效運行。高壓 BMS 通常通過監(jiān)視和測量電池參數(shù)以及評估 SOC（充電狀態(tài)）和 SOH（健康狀態(tài)）來管理電池組操作。高壓電池管理系統(tǒng)通過確保電池組在 SOA（安全操作區(qū)）下安全運行來保護電池組中的電芯。

電動汽車 BMS 的分類分為 2 類，即 LV（低壓）和 HV（高壓）

高壓電池管理系統(tǒng)有許多串聯(lián)和并聯(lián)的鋰離子電池，累積起來占電池的總電壓和容量。例如，帶有 LiFePO4 電池單元的 400V、20kWh 電動公交車的 HV BMS 將有 125 個串聯(lián)電池和 1 個并聯(lián)電池。

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必須了解，無論電壓規(guī)格如何，鋰離子電池組都需要電池管理系統(tǒng)。由于 BMS 的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種選擇，因此必須選擇合適的電池組。從根本上說，電動汽車電池管理系統(tǒng)分為集中式和分散式BMS。

讓我們分析和比較這兩種架構(gòu)，以了解什么對您的電池組有利。

集中式與分散式電池管理系統(tǒng)

讓我們快速了解可用于設(shè)計分散式電池管理系統(tǒng)架構(gòu)的各種拓?fù)洹?/span>

模塊化的：

在這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，BMS 被分成許多相同的模塊，這些模塊的電線束連接到電池組的其中一個電池。存在多個模塊，其中一個模塊在功能和與系統(tǒng)其余部分的通信方面進行協(xié)調(diào)，其余模塊用作遠(yuǎn)程測量設(shè)備。通過通信鏈路將數(shù)據(jù)從其他模塊傳輸?shù)街髂K。

主從：

類似于模塊化系統(tǒng)使用相同的模塊，每個模塊測量目標(biāo)電池的電壓。

顧名思義，主從架構(gòu)的兩個單元都完好無損，從屬單元控制和平衡模塊內(nèi)的電池。從屬單元通過通信接口與主單元建立順暢的通信。

其他操作，例如 PDU 控制（配電單元）、外部通信和狀態(tài)估計，由主單元管理。

相比之下，主站的功能與模塊完全不同。它不測量電池電壓，而是處理通信和計算。

分散式：

分布式拓?fù)渑c上述兩種有很大不同。通常，電子設(shè)備在其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的安置和分組方式不同。這種 BMS 架構(gòu)的電子元件固定在直接放置在測量單元上的單元板上。

分布式 BMS 利用 BMS 控制器和電池板之間通信所需的少量電線來促進通信和計算。

分布式架構(gòu)對高壓BMS的意義

許多電池存在于電動汽車的高壓電池管理系統(tǒng)中。電池的數(shù)量越多，從電池到 BMS 的電線就越多。所有這些因素都增加了高壓電池組系統(tǒng)的復(fù)雜性。您應(yīng)該考慮使用分散式 BMS 架構(gòu)的這些主要好處。

1、測量精度：

電動汽車的電池管理系統(tǒng)以溫度、電壓和電流等基本參數(shù)為中心。測量是通過電池監(jiān)測線進行的，并且容易受到噪聲衰減的干擾。分散式 BMS 具有高電磁兼容性的短線，減少了對這些干擾的電納。

2.連接可靠性：

分散式 BMS 是一種環(huán)境，其中電池監(jiān)控電路通過短線連接（從電池到 BMS）放置在電池附近。因此，短接線消除了可能導(dǎo)致斷開的振動和機械沖擊的影響。因此，連接可靠性由分散式 BMS 負(fù)責(zé)。

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3. 擴展的多功能性：

通常，集中式電池管理系統(tǒng)中的電池監(jiān)控輸入計數(shù)是固定的。好消息是，使用分散式架構(gòu)可以很容易地增加和減少電池組的電池數(shù)量，從而為堆疊多個模塊提供基礎(chǔ)。

Bacancy 的電動汽車高壓電池管理系統(tǒng)

Bacancy 的高壓 BMS 是一種采用分散式架構(gòu)的智能解決方案，適用于高壓應(yīng)用。采用主從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，電池監(jiān)控單元（BMU）作為從機，從機監(jiān)控單元（SMU）作為BMS主機。

電池監(jiān)控單元包括平衡通道、電池電壓和溫度測量。從監(jiān)控單元與 BMU 協(xié)調(diào)以收集測量數(shù)據(jù)并通過隔離的 SPI 通道傳輸控制命令。

SMU 使用這些測量來執(zhí)行狀態(tài)估計并促進電池平衡并控制 PDU（配電單元）以確保電池運行在 BMS 配置的 SOA（安全工作區(qū)）內(nèi)。

此外，SMU 配備了高壓電池管理功能，例如絕緣監(jiān)測設(shè)備 (IMD) 接口、聯(lián)鎖檢查、焊接檢測等。

高壓BMS的特點：

• 每個Slave接口支持3-16個Cell

• 電池化學(xué)支持：鋰電池、鋰聚合物、磷酸鐵鋰電池組

• 電壓：24V 至 500V 可配置，電流：150A 連續(xù)

• 通信協(xié)議：BLE、WiFi、非隔離 CAN、GSM/GPRS 和 GPS 接口

• 主從模塊與外部電源模塊串聯(lián)，支持高壓電池組應(yīng)用

• 具有預(yù)充電、孔傳感器、充電/放電控制的外部電源模塊

結(jié)論

（言鼎科技）