锂电池BMS主要技术方案20101231
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一、系统总体论述智能建筑的系统集成从概念上讲,有广义系统集成和狭义的集成两个层次。
狭义的系统集成则仅限于部分子系统的集成,也就是BMS的系统集成。
广义的系统集成强调的是以建筑物为基础,结合水暖电以及运营和服务等多方位的全面集成,即包括界面集成、数据集成和业务流程集成的一体化集成 BMS。
这两个层次的集成所实现的功能与内容属于不同的两个领域:信息域和控制域。
控制域系统是完成楼宇硬件设施的监控和管理,也就是BMS系统集成的内容。
它由很多功能设备迥异的分项子系统构成,涉及各方各面,但从功能上大致可分为两类:保障系统;运营服务系统。
就山东质检院仿真实验楼工程所要求集成的几个系统而言。
建筑设备集成系统BMS则将这些在硬件上独立、在管理上关系紧密的智能化系统集成在一起,实现数据共享和联动关系,一方面对控制域的各系统进行整合,实现统一的管理和调度;另一方面是向信息域集成的必要接口,将控制域的设施管理提交给信息域的运营管理链,从而完成山东质检院仿真实验楼的整体高效运营。
信息域系统建立在IT信息平台上,是公司往来业务、内部管理的运营命脉,对于山东质检院仿真实验楼这些系统的作用是传递和管理的决策信息,它同时处理着多种异构数据,为企业的办公、管理环境实现充分的信息资源共享,并通过Web驱动企业应用集成,这也就是BMS的内容。
从山东质检院仿真实验楼的性质、用途出发,决定综合系统集成的目标不仅仅是在某个层次上进行的集成,需要在一体化集成的基础上,将不同的信息资源和业务事件互相紧密地衔接起来,实现在异构子系统之间跨越各个应用系统边界的数据共享平台。
因此,虽然在这次投标中并未包含更深层次的集成,但出于为长远发展的考虑,我们仍然选择了基于信息技术的集成平台,面向BMS。
并且,我们始终认为楼宇设施管理系统所提供的信息将为大厦的运营与决策有着必要的、重要的作用。
因此从技术上讲,系统集成的平台必须在这两个层次均具有足够的开放性。
在控制域层面上通过LonWork、BACNet、Integrator等方式将各种不同的机电系统集成起来,使之相互协调、联动、共享信息,在信息域中利用先进的IT技术和成熟的解决方案通过标准数据库和 Web 接口将不同的信息系统集成起来。
BMS系统方案范文BMS系统(电池管理系统)是一种电子系统,用于对电池进行监测、控制和保护。
随着电动车、储能系统和可再生能源的快速发展,BMS系统变得越来越重要。
BMS系统能够大大提高电池组的安全性、寿命和性能,同时也能优化能源利用效率。
BMS系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括传感器、电压和电流测量器、温度传感器、继电器和保险丝等,用于收集电池组的各种参数数据。
软件部分则负责监控和控制电池组,通过预测和响应电池组的状态变化来保护电池,并提供相关数据用于分析和优化。
BMS系统的主要功能包括电池参数监测、电池SOC(State of Charge)、SOH(State of Health)和SOP(State of Power)估计、电池均衡控制、电池温度控制和保护、通信和故障诊断等。
其中,电池参数监测功能包括对电池组的电压、电流、温度等各项参数进行实时监测和记录,以便及时发现电池组的异常状况。
SOC和SOH估计功能通过算法对电池组的放电曲线进行分析,估计电池的剩余电量和健康状况,以便及时提醒用户充电或维护电池。
电池均衡控制功能通过控制电池组内部的均衡器,使各个单体电池之间的电荷均衡,以延长电池的使用寿命和提高能源利用效率。
电池温度控制和保护功能通过监测电池组的温度和控制冷却机制,保持电池在安全和稳定的温度范围内工作,避免过热或过冷对电池造成伤害。
通信功能通过与其他车辆或系统进行数据交换和共享,实现电池组的联网和远程监控。
故障诊断功能通过分析电池组的参数和状态变化,判断电池组的故障类型和位置,提供有效的故障排除和维护方案。
BMS系统的选择应该根据具体的应用需求和电池组的特性来进行。
不同的电池类型、容量和工作环境需要不同的BMS系统。
一般来说,BMS系统应具备高精度的数据采集和处理能力,以保证对电池组的准确监测和控制。
同时,BMS系统应具备较高的安全性和可靠性,以保证电池组在各种工作条件下的安全和稳定运行。
一种高压锂电池bms低功耗供电电路高压锂电池BMS低功耗供电电路是一种用于电动车或储能系统中的关键电子设备。
BMS(电池管理系统)是用于监控和保护锂电池的设备,而高压锂电池则是一种能量密度高、重量轻的电池。
为了确保高压锂电池的安全和性能,BMS需要始终处于工作状态。
然而,传统的BMS供电电路存在功耗较高的问题,这不仅会消耗宝贵的电池能量,还会增加系统的热量和复杂性。
因此,设计一种低功耗供电电路对于提高整个系统的效率和可靠性至关重要。
低功耗供电电路的设计需要考虑以下几个关键因素:1. 电源管理:选择高效的电源管理芯片,能够提供稳定的电压和电流输出,并具备低功耗的特点。
这样可以降低整个系统的功耗,并且确保BMS始终得到足够的供电。
2. 电源转换:高压锂电池的电压通常较高,而BMS需要较低的工作电压。
因此,需要使用DC-DC转换器将高压电源转换为适合BMS的工作电压。
选择高效的转换器,能够减少能量损耗和功耗。
3. 待机模式:BMS在长时间不使用时,可以进入待机模式以降低功耗。
待机模式下,BMS仅保留最基本的功能,其他功能全部关闭或进入休眠状态。
通过合理的设计和控制,可以将待机功耗降到最低。
4. 低功耗组件:选择低功耗的电子元件和器件,如低功耗微控制器、低功耗传感器等。
这些组件具有较低的静态功耗和动态功耗,能够帮助降低整个系统的功耗。
5. 休眠唤醒:BMS在休眠状态下,需要一种有效的唤醒机制。
可以使用外部触发器或定时唤醒等方式,将BMS从休眠状态中唤醒。
在唤醒过程中,需要尽量减少功耗,确保系统能够快速响应。
通过上述设计和优化,高压锂电池BMS低功耗供电电路可以实现较低的功耗和较高的效率。
这不仅可以提高电池的使用寿命和可靠性,还可以降低整个系统的能耗和成本。
高压锂电池BMS低功耗供电电路是一项关键技术,对于提高锂电池系统的性能和可靠性具有重要意义。
通过合理的设计和优化,可以降低整个系统的功耗,提高能源利用效率,为电动车和储能系统的发展提供有力支持。
电池管理系统(BMS)解决方案
背景
电池管理系统(Battery Management System,BMS),通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”,与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。
动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源,但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大,可能出现过充、过放和局部过热的危险,严重影响电池组的使用寿命和安全.BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统,时刻监控电池的使用状态,通过必要措施缓解电池组的不一致性,为新能源车辆的使用安全提供保障。
产品功能
针对新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用分布式结构,拓扑结构如下图所示:
图一高压电池管理系统拓扑结构
BMU:BMS 总控制器 , 电池组状态计算、充放电控制等
BCU:BMS 从控制器,电池单体电压、温度采集 ,主动/ 被动均衡电路
IVU:电池组电流、总电压采集
绝缘模块:电池组绝缘电阻采集 , 可以与 IVU集成
同时积极开展48V BSG 系统的BMS 的研究。
48V BMS 系统的拓扑结构如下图所示,BMS 控制器负责电池单体电压、温度采集,电池组间的主、被动均衡,电池组参数计算以及充放电控制。
图二电池管理系统拓扑结构产品参数
高压电池管理系统BMU 参数
高压电池管理系统BCU 参数
48V BSG 系统BMS 参数
成功案例
•上海某新能源公司 48V BSG系统 BMS 开发项目•某新能源公司 BMS 控制系统开发
•天津力神电池本体模型及 SOC算法开发
•国内某研究所 600V铅酸电池组管理系统开发。
动力电池管理系统BMS关键技术(完整版)电池管理系统,BMS(Battery Management System),是电动汽车动力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。
那么,一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢?今天翻译整理了一篇文章,一起看看BMS的关键技术,整体内容分成上中下三个部分,今天是上篇。
简介电动汽车用锂离子电池容量大、串并联节数多,系统复杂,加之安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大,因此成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。
锂离子电池安全工作区域受到温度、电压窗口限制,超过该窗口的范围,电池性能就会加速衰减,甚至发生安全问题。
目前,大部分车用锂离子电池,要求的可靠工作温度为,放电时-20~55°C,充电时0~45°C(对石墨负极),而对于负极LTO充电时最低温度为-30°C;工作电压一般为 1.5~4.2 V左右(对于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料体系约2.5~4.2 V,对于LiMn2O4/Li4Ti5O12 材料体系约1.5~2.7 V,对于LiFePO4/C 材料体系约2.0~3.7 V)。
温度对锂电池性能尤其安全性具有决定性的影响,根据电极材料类型的不同,锂电池(C/LiMn2O4,C/LMO,C/LiCoxNiyMnzO2,C/NCM,C/LiFePO4,C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2,C/NCA)典型的工作温度如下:放电在-20-55℃,充电在0-45℃;负极材料为Li4Ti5O12 或者 LTO时,最低充电温度往往可以达到-30℃。
锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统(BMS)是用来监控和控制锂电池组的电池管理系统。
以下是一些解决方案可以提高锂电池组的性能和安全性:
1. 电池状态监测:BMS可以实时监测锂电池的电流、电压、温度等参数,以确保电池的正常工作状态。
2. 电池均衡技术:BMS可以实现对电池组内单体电池的均衡充电,以避免某些电池充放电不平衡问题,延长整个电池组的寿命。
3. 温度管理:BMS可以根据电池组的温度情况进行智能控制,避免过热或过冷对电池性能的影响。
4. 充放电保护:BMS可以监测电池组的充放电过程,一旦出现异常情况,例如过充、过放、短路等,BMS将及时切断电流,以保护电池和系统的安全。
5. 故障诊断和报警:BMS可以检测电池组的故障,并及时发出警报以便用户采取相应的措施,避免进一步损害。
6. 数据记录和分析:BMS可以记录和存储锂电池的使用信息和性能参数,以便用户分析和评估电池组的健康状况,优化使用策略。
需要注意的是,使用BMS时应选择正规合法的厂家和产品,并按照厂家的指南安装和使用,以确保符合中国的法律政策和相关标准要求。
锂离子动力电池P A C K部B M S系统Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-先给初学者一个简单的科普,因为几年前我和人家说起BMS,大部分是不知道是什么东西。
BMS就是Battery Management System,中文就是电池管理系统,一般针对动力电池组,很多电芯串并的情况来说的。
BMS的作用是保护电池安全,延长电池的使用寿命,实时监测电池的状态并把电池的情况告诉给上位机系统。
为什么说BMS才是动力电池PACK厂的核心竞争力,两个方面的原因,第一个原因是电芯最终要成为一个标准品,第二个原因是BMS很复杂,且非常重要。
针对第一个原因,电芯最终要成为一个没有科技含量的标准品,一起来分析一下。
动力电池的电芯最后的发展会像手机电池一样,用不了几年的时间就会达到这种状态。
最后能够在动力电池领域活的很好的电芯厂不会很多的,一大批电芯厂会慢慢出局的。
现在这个状态是因为动力电池的需求还没有完全起来,加之电芯的工艺还没有成熟和稳定,且电芯的尺寸和材料体系各式各样。
其实统一到几种电芯用不了多长时间。
这是市场决定的,一旦动力电池放量,竞争就会加剧,成本的要求就会苛刻,市场就会趋于同质化竞争,慢慢把需求不大的类型淘汰掉,因为没有量的支撑就不会有竞争力(一些高性能或特殊领域的小众应用另当别论),这是自然竞争的结果。
不得不说另外一个事,所有的电芯厂,全球任何一家电芯厂,都是研究电化学和材料相关的,绝大部分的人才都是集中在这个领域的,他们对BMS这种对电子和系统要求极高的东西很难有好的理解,也不会有好的建树,更不可能做出有竞争力的BMS产品和电池PACK了。
因此最后电芯厂和PACK厂一定会分化,一定会专业分工,这是自然规律,市场竞争的规律。
针对第二个原因,BMS的复杂和系统要求较高,是PACK竞争的基础。
为什么说BMS比较复杂,因为BMS涉及到的东西很多,不但要求懂电池知识很多,还要对整个系统(电动汽车或储能等)很懂,不但要懂电子,还要懂结构,不仅要会硬件,还要会软件,要做好BMS,要对电子技术、电工技术、微电子及功率器件技术、散热技术、高压技术、通信技术、抗干扰及可靠性技术等很多东西都要专业才行,它是一个负责的系统工程。
BMS设计方案BMS,即电池管理系统,是一种通过监控和控制电池充放电及温度等状态来保护电池的安全和延长寿命的系统。
在电动车、电动工具、太阳能、储能等领域中,BMS都被广泛应用。
在设计BMS系统时,需要考虑到多个因素,包括系统的可靠性、性能、安全性、成本等。
本文将从这些方面进行探讨,并给出一种基础的BMS设计方案。
可靠性在电池管理系统中,可靠性是非常重要的因素,尤其是在诸如电动车等需要保证安全性的领域。
因此,BMS需要做到以下几点:- 必须使用可靠的硬件和软件,以确保BMS的稳定和可靠性。
- 需要经过充分的测试和验证,以确保BMS在各种环境和操作条件下的可靠性。
- 需要考虑到电池的不同类型和品牌,对应的BMS也需要进行适配,以确保可靠性。
性能BMS的性能对于电池的效能和寿命都有着很大的影响。
因此,在BMS的设计中,需要考虑以下性能因素:- 必须提供准确的电池状态信息,包括电流、电压、电量、温度等,以确保电池的安全和保护。
- 需要提供高精度的SOC和SOH计算算法,以更准确地计算电池容量和寿命。
- 需要具有快速响应和精确的保护功能,以确保在出现危险情况时及时采取行动。
安全性电池是一种能量密集型的装置,因此在BMS的设计中,安全性是至关重要的因素。
以下是一些安全性要求:- 需要提供过压、欠压、过流、过温等保护功能,以防止出现火灾、爆炸等危险情况。
- 需要使用可靠的绝缘和隔离设计,以消除电池充放电过程中外部电源的影响。
- 需要针对各种故障和危险情况,提供详细的报警和故障处理方式。
成本BMS的成本因素通常包括以下内容:- 硬件成本:包括控制器、电池监测器、开关、继电器等元件的成本。
- 软件成本:包括开发和测试成本等。
- 生产和维护成本:包括生产和维护的人工成本、耗材成本等。
BMS设计方案基于以上几点,我们可以给出一个基础的BMS设计方案:- 硬件方案:采用高品质的控制器和电池监测器,使用可靠的开关和继电器,确保BMS的稳定和可靠性。
动力电池/储能电池BMS芯片主 要方案
uADI uATMEL uInfineon uIntersil uLinear uMaxim uO2 uTI
潇湘夜雨 2010-12-31
ADI BMS Solution
Voltage measurement device - monitors and balances the cells (AD7280) Current measurement device - monitors the cell stack’s current (ADuC703x or AD821x) • Isolator - brings the measurement signals across the high-voltage barrier to the battery management unit (ADuM140x or ADuM540x) • Safety monitor - enables creation of a fail-safe circuit and safe environment to the user (AD8280) • Battery management unit – controls and manages battery functions to optimize operation (Blackfin ADSP-50x) 注:ad7280尚未推向市场,单颗芯片可以管理6个电芯 ad8280为电压阈值监控芯片,最多可检测6个电池电压和2个温度 • •
潇湘夜雨 2010-12-31
ATMEL BMS Solution
• ATA6870 每颗芯片可监控 6个cell,最多可级联16 颗芯片。
配合外围电路可 实现主动式或被动式电池 均衡。
ATA6871 每颗芯片可监测46个cell,最多可级联16颗 芯片。
微控制器检测电池组电压, 电流等,管理相关mos 及通讯指示功能。
•
•
潇湘夜雨 2010-12-31
Active Cell Balancing Methods using the ATA6870
• • • 电感式均衡电路,可均 衡电流(100ma-1A) 电容式均衡电路,最大 可均衡电流50ma左右 被动式均衡电路,电阻 旁路,最大300ma左右, 太大,发热严重
潇湘夜雨 2010-12-31
Infineon BMS Solution
• Infineon没有ASIC的电池管 理芯片,是基于MCU做 的电池监测管理方案。
其对于变压器能量转移的 电池均衡方法有作过探讨, 但在官方网站未找到相关 论述。
•
潇湘夜雨 2010-12-31
变压器均衡方法—xc886
• • • • 初级线圈与整个电池组相 连 次级线圈与每个电池单元 相连 多个单独的电池单元电压 复接至一个基于地电压的 模数转换器(ADC)输入端 按照英飞凌E-Cart中的原 型配置,平均平衡电流可 达5A,比被动平衡法的 电流高50倍。
在5A的平 衡电流下,整个模块的功 耗仅2W,因此无需专门 的冷却措施,并且进一步 改善了系统的能量平衡。
潇湘夜雨 2010-12-31
Intersil BMS Solution
• ISL78600 单颗芯片可监控6 -12个cell,具有电压温 度检测,被动式电池均衡, SOC等功能, ISL786001单颗芯片可检测 6-12个cell. 为今年推出的新品,尚未找 到相关的资料
• •
潇湘夜雨 2010-12-31
Intersil Power Tolls BMS Solution
潇湘夜雨 2010-12-31
Linear BMS Solution
• • • • • Linear 主要是高端电源管理 芯片,电池充电芯片等。
电池管理芯片有:LTC6802-1 - 多节电池的电池组监视器 可测量多达 12 个串联锂离 子电池的电压 (最大值为 60V) 可堆叠式架构实现 > 1000V 的系统 每个电池输入均具有一个相 关联的 MOSFET 开关,用于 对过充电电池进行放电。
潇湘夜雨 2010-12-31
Maxim BMS Solution
• Max11080单颗芯片可监测 1-12个cell,最多可以 31颗芯片级联。
Max11068单颗芯片可监控 1-12个cell,最多可以 31颗芯片级联。
具有被 动均衡功能。
•
潇湘夜雨 2010-12-31
O2 BMS Solution
•High power BMU family-3 to 13 cells
•Highly integrated battery pack monitor
and protection
•Voltage, current and temperature
monitor
•High accuracy Battery Gauge with
protection functions
•Passive cell balancing
•BMS 芯片级整体解决方案(专用芯
片)
TI BMS Solution
•BQ78PL116具有PowerPump
电池平衡技术的PowerLAN
主网关控制器(电量监测)
•BQ77PL900 可监控5-10
个cell,具有主动均衡功能,
可独立管理电池系统,亦可
作为模拟前端配合主控芯片
工作。
TI BMS Solution
•Configuring the a multi-stacked
battery pack
•Monitoring the multi-cell battery
pack voltage and temperature
•Monitoring the individual cell
voltage
•Passive cell balancing
•Cell overvoltage and
undervoltage protection
•Overtemperature protection
•Charge and discharge mode
detection
•Communication to a host device
备注
所有信息来自网络,仅供交流学习潇湘夜雨2010-12-31。