鉅大LARGE | 點擊量:1284次 | 2021年07月26日
鋰離子電池包BMS產(chǎn)品的第三種架構(gòu)
目前鋰離子電池包bMS產(chǎn)品重要有2種架構(gòu),聚集式管理系統(tǒng)和分布式管理系統(tǒng)。聚集式成本較低,但是線束比較復(fù)雜,而且要和電池單體一一對應(yīng),假如接錯會有電池短路起火的風(fēng)險。分布式的線束相對簡單,但是單體管理單元(CSC)依然要和電池單體保持一一對應(yīng)的關(guān)系(通過在CSC上設(shè)置軟地址或者硬地址來處理),給加工和維護(hù)帶來了額外的工作量。而且要留意的另外一點是,假如要實現(xiàn)主動均衡功能,這兩種架構(gòu)的bMS還要額外的連線來完成能量的轉(zhuǎn)移。不僅如此,還要處理的另一個難題是開關(guān)矩陣,就是能量要怎么樣從整組電池中流入任一個單體。目前有在用的方法是通過繼電器,實現(xiàn)簡單,但也帶來了壽命和可靠性的問題。因為繼電器是一個機(jī)械電子元件,有壽命的限制和開關(guān)動作時粘連的危險。還有一個處理方法是用電子開關(guān),MOSFET,但是會帶來成本和電路復(fù)雜性的上升。
從功能實現(xiàn)的角度來看,bMS的所有功能都沒有不可逾越的技術(shù)門檻,但從實際使用的角度來看,bMS產(chǎn)品的難點在于復(fù)雜的線束、一一對應(yīng)的關(guān)系和大電流主動均衡的低成本實現(xiàn)。聚集式管理系統(tǒng)和分布式管理系統(tǒng)都沒能很好的處理這些問題。
深圳的一家初創(chuàng)公司提出了第三種架構(gòu),積木式架構(gòu),干凈利索的處理了bMS的難題。
系統(tǒng)由UM(單體模塊)、控制器和總線(2線制)三部分構(gòu)成。電池包依據(jù)單體數(shù)量分成一組或多組,每個電池單體配有一個UM模塊,該模塊為標(biāo)準(zhǔn)模塊,沒有任何軟硬地址設(shè)置。模塊為4端口,2個輸入2個輸出,輸入與電池單體正負(fù)極相連,輸出與每組總線相連;總線為2線制,可以傳遞數(shù)據(jù)和能量,主動均衡電流可以達(dá)到10A;總線與控制器連接,這樣就形成了一個系統(tǒng)。象搭積木相同,多個系統(tǒng)可以通過CAN總線連接構(gòu)建成更大規(guī)模(百串級別)的電池包能量管理系統(tǒng),積木式架構(gòu)由此得名。組成系統(tǒng)的模塊和總線都是標(biāo)準(zhǔn)部件,惟有控制器依據(jù)系統(tǒng)規(guī)模大小會有相應(yīng)設(shè)置。
初看之下,這種架構(gòu)和分布式架構(gòu)類似,其UM和分布式的CSC功能相近;但是其UM比CSC要更簡潔,更靈活,不用任何地址設(shè)置,這也就是說,任意2個UM都可以互相替換,加工和維護(hù)效率會高很多,對操作人員要求也沒那么高??偩€惟有2根線,卻把數(shù)據(jù)傳輸和能量傳輸統(tǒng)一起來,處理了線束和矩陣開關(guān)的難題。這bMS的第三種架構(gòu),有潛力成為bMS產(chǎn)品的最終架構(gòu)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%