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锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE

来源:小鱼儿玄机2站  日期:2019-12-26 13:53  浏览量:

  锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE?目前市面上可以接触到的AFE内部结构大同小异,主要集中在硬件资源方面,还有针对功能安全要求所设计的架构形式。简单来讲,最主要的不同点是采样通道数量、内部ADC的数量、类型与架构。下面由小鱼儿玄机2站锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE?

BMS锂电池.jpg

  锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE?

  BMS是叉车动力锂电池系统的重要组成,它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数,并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;另一方面,将采集的关键数据上报给整车控制器,并接收控制器的指令,与车辆上的其他系统协调工作。电池管理系统,不同电芯类型,对管理系统的要求往往并不一样。

  BMS均衡功能的实现主要靠AFE,它里面集成了均衡控制开关以及相关逻辑电路,给用户提供了丰富的诊断和控制接口,AFE是模拟前端,在BMS里面专指锂电池采样芯片,用来采集电芯电压和温度等。

  AFE提供的均衡接口主要是被动均衡,即通过电阻放电;它可以支持内部均衡与外部均衡两种;两种方式都要把均衡电阻放置在外,但内部均衡可以利用内部的MOS管作为均衡通流开关,而外部均衡需要外部再增加一个MOS管作为均衡通流开关;基本上每一家的AFE都支持两种方式。

  BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE

  锂电池因具备体积小、能量密度高、输出功率大同时无记忆效应等优点,除在欧美等地广受采用之外,近期亚洲市场的使用率亦迅速增加。针对锂离子电池保护晶片商机,推出高整合的类比前端(AFE)电池控制器,藉由缩小体积与简化电池系统设计抢攻市场。

  BMS可以参考的主要标准是QC/T897-2011,针对AFE最主要的要求就是采集精度,标准指标要求不是很严格,而且测试条件写的很模糊,最新的讨论稿要好很多。关于AFE的电压采集精度的测量与验证,看起来简单,但怎么实现一个精准的电压参考源,尤其在EMC测试中,是一个值得讨论的问题。

  现实应用中,对于并联在一起的电芯,我们是当做同一个电芯去采样的;进一步的,电芯基本都是先并后串,用以减少对采样通道的需求;但让我们头疼的事情是,一个Module里面串联的电芯数量不是固定的,再就是电芯的总串联数量也不统一。

  这样的话就需要我们去匹配每一种模组的电芯数量,但AFE的最大电压通道数量是不连续的分布,这样就要仔细选择合适的通道数量进行匹配,做到既不浪费也不勉强。所以尤其对于第三方独立的BMS厂家来说,因为本身的话语权有限,夹在主机厂和电芯厂之间,想做出一个平台版本的产品是比较困难的。

  虽然锂电池具备诸多优势,但其使用上的潜在危险亦不容小觑,诸如不耐过充/过放、电压过载,同时须避免过温情形的发生,因此在设计上必然得加入监控晶片做为保护。此外,传统电池系统的电路设计相当复杂,将拖延产品开发到上市时程,对此推出高整合AFE电池监控器系列,藉以增强锂电池的安全性,并可简化电池系统的设计难度。

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