【VIP专享】智能电源BMS系统锂电保护板规格介绍
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[经验分享]锂电保护板基础知识简介本帖最后由幸福锂电于 2015-11-17 10:02 编辑前言:写这个普及文章,也是让小白了解保护板,如何选择合适自己的保护板,还有明白几个保护板的接口,接线时候减少保护板使用过程的故障率概述篇:因锂电池对电压比较敏感,高一点或者低一点都会影响到电池寿命甚至损坏电池,因此锂电池必须上保护板,保护板主要起到对锂电池包进行充放电保护作用,主要功能如下:1、过充保护,防止锂电池电芯过充导致电池损坏;2、过放保护,防止锂电池电芯过放导致电池损坏;3、限流及短路保护,防止锂电池组超过额定电流使用或者短路引起电池及保护板自身损坏;4、均衡功能,能够让每个电芯都能够充满电;5、温控保护,让锂电池在正常温度范围内工作,否则停止输入输出。
保护板我们可以简单理解为一个开关,但是这个开关是串联在电池负极上,同口板子是充电放电共用输出负极,而分口板子是充电放电负极分开,电池的正极输入输出从电池包的总正极输出。
保护板的均衡排线是为了监测每一串电池的电压,然后主控芯片根据均衡排线的电压,给控制MOS进行开关动作,达到对锂电池包最主要的过充、过放保护的功能,同时也起到均衡充电、限流、温度控制等其它功能。
保护板主要功能元器件及输入输出接口描述如下(以4串为例,多串数的也雷同)当然,上述接口和元器件说明都是主要的,不同厂家的板子可能还会略有不同,比如为了完善监控和管理整个电池包,会增加各种管理和控制接口主流主控芯片厂家及概述到保护板,自然避免不了主控管理芯片单元,保护板的灵魂。
目前主流的锂电管理芯片,有单颗芯片管理1节、2节、...20节不等,当然价格也从几毛钱到几十块钱不等。
主要的厂家有日系的精工、理光、美上美、台系的富晶、宏康、中系的中星微、比亚迪微电子、美系的O2、凌特、德州仪器。
数不胜数,应该来说做半导体的公司都可以生产这芯片的,呵呵其中面对低串数市场,以日本精工口碑为首,一个最早是做手表的公司,一搜淘宝,各个卖保护板的都直接在宝贝里标注精工IC,毕竟其最先做,精度也是大家公认的,精工的芯片,市场上最多都是单节保护的,比如8261、8209系列。
···YY-BCU02-25S-RLY使用手册目录1、产品概述 (1)2、命名规则 (1)3、功能简介 (2)4、电气参数 (2)5、保护逻辑 (3)6、测试标准 (5)7、引脚含义 (6)8、PC软件 (7)9、蓝牙APP (9)10、系统状态灯含义 (9)11、待机逻辑 (10)12、实物及尺寸图 (11)13、包装及发货 (13)14、产品接线图 (14)15、使用注意事项 (15)16、相关产品系列 (15)1、产品概述YY-BCU02-25S-RLY BMS保护板专门针对0-320A持续大电流锂电池应用场景、适用于三元锂、磷酸铁锂和钛酸锂电芯应用场合,主要应用领域为叉车、电摩、低速车等大电流场景。
BMS带隔离RS485和隔离CAN通讯,带蓝牙模块,通过Android手机蓝牙APP软件可以有效查看和设置BMS各项参数。
BMS采用汽车BMS架构,多重安全保护,有效提高锂电池应用产品的使用安全。
2、命名规则YY-BCU02-25S-RLY说明:产品分类:本产品是属于彦阳智能锂电池管理系统(BMS)支持串数:本产品磷酸铁锂、钛酸锂支持9-25串,三元支持9-23串(≤95V)。
过电流方式:本产品充放电过电流不过板,通过直流接触器过电流,持续电流最高支持320A,瞬时电流最高支持800A.3、功能简介锂电充电过压保护。
在任何一个单串电池电压超过过压保护值时,充电回路断开。
锂电放电欠压保护。
三元锂电芯保护逻辑5.3钛酸锂电芯默认保护参数,白色底色部分参数可设置。
GB/T18287_2000标准锂电池测试要求GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则GBT36672-2018电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池7、引脚含义通过RS485实现标准modbus协议。
PC软件分为监控和设置两部分。
监控页面用来显示电池参数信息,设置页面用于对BMS参数设定。
说明:监控界面主要用于监测电池容量、电池电压、电流、SOC等信息,当电池出现异常时,通过监测界面可直观排查问题,当监控界面电池状态显示由绿灯转为红灯时,即代表异常项。
智能型锂电池管理系统(BMS)产品简介【系统功能与技术参数】晖谱智能型电池管理系统(BMS),用于检测所有电池的电压、电池的环境温度、电池组总电流、电池的无损均衡控制、充电机的管理及各种告警信息的输出。
特性功能如下:1.自主研发的电池主动无损均衡专利技术电池主动无损均衡模块与每个单体电芯之间均有连线,任何工作或静止状态均在对电池组进行主动均衡。
均衡方式是通过一个均衡电源对单只电芯进行补充电,当某串联电池组中某一只单体电芯出现不平衡时对其进行单独充电,充电电流可达到5A,使其电压保持和其它电芯一致,从而弥补了电芯的不一致性缺陷,延长了电池组的使用时间和电芯的使用寿命,使电池组的能源利用率达到最优化。
2.模块化设计整个系统采用了完全的模块化设计,每个模块管理16只电池和1路温度,且与主控制器间通过RS485进行连接。
每个模块管理的电池数量可以从1~N(N≤16)只灵活设置,接线方式采用N+1根;温度可根据需要设置成有或无。
3.触摸屏显示终端中央主控制器与显示终端模块共同构成了控制与人机交互系统。
显示终端使了带触摸按键的超大真彩色LCD屏,包括中文和英文两种操作菜单。
实时显示和查看电池总电压、电池总电流、储备能量、单体电池最高电压、单体电池最低电压、电池组最高温度,电池工作的环境温度,均衡状态等。
4.报警功能具有单只电芯低电压和总电池组低电压报警延时功能,客户可以根据自己的需求,在显示界面中选择0S~20S间的任意时间报警或亮灯。
5.完善的告警处理机制在任何界面下告警信息都能以弹出式进行滚动显示。
同时,还可以进入告警信息查询界面进行详细查询处理。
6.管理系统的设置电池电压上限、下限报警设置,温度上限报警设置,电流上限报警设置,电压互差最大上限报警设置,SOC初始值设置,额定容量,电池自放电系数、充电机控制等。
7.超大的历史数据信息保存空间自动按时间保存系统中出现的各类告警信息,包括电池的均衡记录。
8.外接信息输出系统对外提供工业的CANBUS和RS485接口,同时向外提供各类告警信息的开关信号输出。
智能电池保护板简介发布者:北天星国际有限公司加入时间:2009-5-26 点击59次概述随着各种便携式电子产品的广泛应用,电子的智能化已成为一种必不可少的功能。
智能电池可以自动对电池进行管理,可以准确的向主机报告电池的剩余电量、电池的寿命、制造厂商ID、电压、电流、温度等信息,从而方便用户合理安排工作时间、及时存储关键信息,在安全性方面也比普通电池更高。
POLARSTAR智能电池保护板是一款使用Atmega406 AVR处理器的基于SMBus的智能电池保护板设计方案二、ATmega406简介ATMEGA406是Atmel推出的可完全配置的单芯片智能型电池解决方案。
面向便携式应用产品,最高耐压为25伏的微控制器,集智能型电池所需的各种管理功能于一身。
是一款可以在单一芯片上执行含有2-4个电池单元的锂离子智能型电池监测与保护的AVR微控制器。
ATMEGA406主要完成与笔记本之间的通讯、实现电池电压、电流、电量和温度的采集转换,生成SMBUS协议所要求的各种信息,对电池的各种工况进行监控和管理。
ATMEGA406芯片拥有40K Flash、2K SRAM和512 EEPROM,并可提供了3.3V 电压基准和1.1V参考基准,配备有12位的Sigma-Delta模数转换器和高精度的库仑计(Coulomb Counter),3个最高耐压为25V的充电、放电和预先充电FET 驱动输出口,自带SMBUS通讯接口,片内集成电池平衡电路、温度传感器和独立的硬件保护电路。
Atmega406处理器应用于智能电池的特色:1.两线接口(TWI)用于SMBus通讯智能电池的通讯是以两线接口(TWI)为基础的SMBus,Atmega406附加的硬件可以同时跟踪通讯接口的连接与断开即电池连接与否。
2.高分辨率,高敏感的ADC(18位的库仑计ADC)3.多通道的12位电压测量ADCATmega406有两个独立的ADC:18位的库仑计ADC(CCADC),12位的电压ADC(VADC)。
锂电池的主板配置说明锂电池的主板配置是指锂电池管理系统(Battery Management System,简称BMS)中主要的硬件部分,用于控制和管理锂电池的电荷和放电过程。
下面将详细介绍锂电池的主板配置,并对其功能和作用进行说明。
锂电池的主板配置一般包括以下几个主要部分:1.电池监测电路(Battery Monitoring Circuit,简称BMC):用于监测锂电池的电压、电流、温度等参数的变化,保证电池的安全使用。
BMC通常由电压采样电路、电流采样电路和温度采样电路等组成。
2.保护电路(Protection Circuit,简称PCB):用于保护锂电池,防止过充、过放、过流和短路等异常情况对电池造成损害。
PCB一般由充电保护、放电保护和温度保护等功能模块组成。
3.通信接口(Communication Interface):用于与外部设备进行数据传输和通信,通常采用标准的串行通信接口,如RS232、RS485或CAN总线等。
4.控制芯片(Control Chip):用于控制和管理电池的充电和放电过程,保证充电电流和放电电流的稳定和安全。
常见的控制芯片有TI的BQ系列、ST的STC系列和华邦的SMBus系列等。
5.电源管理电路(Power Management Circuit):用于管理锂电池的充电和供电过程,确保电池的充放电效率和稳定性。
电源管理电路一般由电源控制芯片和VIPMOS(Vertical Intelligent Power MOS),用于控制电池充放电和供电。
6.系统监控电路(System Monitoring Circuit):用于监测整个系统的运行状态,包括锂电池的工作状态和电池电量等信息的显示和报警。
常见的监控电路有LCD显示屏和蜂鸣器等。
锂电池的主板配置的主要功能和作用如下:1.保证电池的安全使用:主板配置中的保护电路可以及时检测和响应异常情况,如过充、过放、过流和短路等,保护电池不受损坏。
BMS产品规格书
产品名称智能电源BMS从控
客户机型
产品型号HKW7SBMSS-V01
版本V01
日期2017-2-16
制定:审查:核准:客户:审查:
核准:
文件版本:
日期版本号修订说明修订人审核人批准人2017-02-09V1.0新定
1.简介
本保护板专门针对7S 三元电池组,有过压、欠压保护,充电过流、放电过流,短路保护,带均衡,带温度保护,带电量计,带通讯等功能。
本保护板适用于7串储能电池包。
2.功能特性
高集成模拟前端 多级过流保护
标准RS485通讯口 具有多种休眠及唤醒方式
支持YD1363.3协议 充、放电温度保护
高电压精度(≤10mV) 循环次数估算功能
高电流精度 FCC 估算功能
1路电池温度检测(≤3℃) 剩余容量估算功能
SOC 估算功能 RS485通讯隔离
SOH 估算功能 具有充电均衡功能
短路保护功能 低功耗
3.功能示意框图
B+P+B-P-
前端模拟IC MCU 隔离RS48
5
主控
7S 电池RSENSE 放电管充电管
4.环境要求
项目 参数单位
充电工作温度-20~80℃
放电工作温度-20~80 ℃
工作湿度10~85(@40℃)%RH
储存温度-25~85 ℃
储存湿度10~85(@40℃)%RH
5.电气特性
5.1基本参数设置(注:以下参数除特殊注明以外,25℃环境温度下测试)
测试项目详细内容最小值典型值最大值单位备注
过充
单节过充保护 4.22 4.25 4.28V 单节过充保护延迟时间0.5 1.0 2.0S
单节过充保护恢复
4.12 4.15 4.18
V
放电恢复
总压过充保护29.5429.7529.96V 总压过充保护延时0.5 1.0 2.0S 总压过充保护恢复
28.8429.0529.26V
放电恢复
过放
单节过放保护 2.47 2.50 2.53V 单节过放保护延迟时间0.5 1.0 2.0S
单节过放保护恢复
2.97
3.00 3.03V
充电恢复
总压过放保护17.2917.517.71V 总压过放保护延时0.5 1.0 2.0S 总压过放保护恢复
20.7921.021.21V
充电恢复
电流
充电过流保护525558A
充电过流保护延迟时间0.512S 充电过流保护恢复放电恢复;延时10S自恢复,连续10次保护锁定放电过流保护1525558A
放电过流1保护延迟时间0.512S 放电过流保护恢复充电恢复;延时10S自恢复,连续10次保护锁定放电过流保护28090100A
放电过流2保护延迟时间50100200ms
放电过流2保护恢复充电恢复;延时10S自恢复,连续10次保护锁定短路保护100120140A
短路延时300400500uS
短路保护恢复充电恢复
充电电流50A持续放电电流50A持续
均衡均衡开启电压 4.07 4.1 4.13V 均衡关闭电压 3.97 4.0 4.03V 均衡开启压差40mV 均衡关闭压差20mV 均衡电流5090mA 均衡方式充电均衡
温度
充电过温保护606570℃充电过温保护恢复505560℃充电过温保护延时0.512S 充电低温保护-5-10-15℃充电低温保护恢复-505℃充电低温保护恢复延时0.512S 放电过温保护707580℃放电过温保护恢复606570℃放电过温保护延时0.512S 放电低温保护-25-30-35℃放电低温保护恢复-25-20-15℃放电低温保护恢复延时0.512S
功耗正常工作50mA
有充、放
电;或有通
讯;或有除
欠压的保
护休眠300500uA
5.2休眠及唤醒
5.2.1休眠
当满足无充、放电,无通讯,无保护(除欠压保护)条件时,系统30S后进入待机模式。
5.2.2唤醒
当系统处于休眠模式,满足以下任意一条件时,系统将退出休眠模式,进入正常运行模式:1)接入充电器充电;
2)有负载接入开始放电;
3)开启通信;
6.通信说明
6.1具有RS485通讯接口,支持YD1363.3协议;能够获得实时的电池电压、电流、温度、状态、SOC及SOH信息,具体协议内容可联系生产厂家另行提供。
6.2拨码地址定义
地址拨码开关位置 说明
#1 #2 #3 #4
0OFF OFF OFF OFF设置为PACK0
1OFF OFF OFF ON设置为Pack1
2OFF OFF ON OFF设置为Pack2
3OFF OFF ON ON设置为Pack3
4OFF ON OFF OFF设置为Pack4
5OFF ON OFF ON设置为Pack5
6OFF ON ON OFF设置为Pack6
7OFF ON ON ON设置为Pack7
8ON OFF OFF OFF设置为Pack8
9ON OFF OFF ON设置为Pack9
10ON OFF ON OFF设置为Pack10
11ON OFF ON ON设置为Pack11
12ON ON OFF OFF设置为Pack12
13ON ON OFF ON设置为Pack13
14ON ON ON OFF设置为Pack14
15ON ON ON ON设置为Pack15
注意:
1.PACK5~PACK15为保留地址,请勿设置
2.并机时请将地址设置在PACK0~PACK4范围内,且地址不能重复.
7接口定义
7.1
接口图示
7.2电气接口定义Terminal Definition B+
电芯PACK 正极,用来给BMS 供电;功率正极P+直接接电芯正极B-
电芯PACK 负极;P-
电池PACK 负极,即既是充电负极也是放电负极(充放电同口)RS485RS485与主板通讯口
电
芯CON1-1
NTC1-CON1-2
NTC1+CON1-3
CELL1-CON1-4
CELL1+CON1-5
CELL2+CON1-6
CELL3+CON1-7CELL4+
CON1-8
CELL5+CON1-9CELL6+
CON1-10CELL7+
CON1-11NC
7.3安装连接说明
保护板上电有严格的顺序要求,先焊接B-、P-,B+、P+,再从B0到B7以由低到高的顺序,依次插接电池采样线连接器,上电后需要充电激活。
所有连接线安装好后才能加负载或充电器。
拆除时,先拔掉充电器或负载,再从B7到B0以由高到低的顺序,依次拆卸下电池采样线连接器,最后拆卸B+、P+,B-、P-。
8实物图和尺寸图
参考实物图:
备注:实际产品与上述参考实物图可能存在一定差异
主板尺寸图:
9使用注意事项
●焊接电池引线时,一定不可有错接或反接。
如果确实已接错,这块电路板可能已损坏,需要重新测试合格后才可使用。
●装配时保护板不要直接接触到电芯表面,以免损坏电芯。
装配要牢固可靠。
●使用中注意引线头、烙铁、焊锡等不要碰到电路板上的元器件,否则有可能损坏本电路板。
●使用过程要注意防静电、防潮、防水等。
●使用过程中请遵循设计参数及使用条件,不得超过本规格书中的值,否则有可能损坏保护板。
●将电池组和保护板组合好以后,初次上电如发现无电压输出或充不进电,请检查接线是否正确。
●装配时保护板不要直接接触到电芯表面,以免损坏电芯。
装配要牢固可靠。
●焊接电池引线时,一定不可有错接或反接。
如果确实已接错,这块电路板可能已损坏,需要重新测试合格后才可使用。