磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)

一．動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)概述：
    隨著使用燃油的飛機(jī)汽車(chē)越來(lái)越多,為了適應(yīng)工業(yè)化快速發(fā)展的步伐,需要的電力供給越來(lái)越大,大部分電力資源目前仍依靠熱電廠一共,溫室氣體排放越來(lái)越嚴(yán)重,北(南)極冰川加速融化,地球平均溫度在逐年上升,逐步構(gòu)成了對(duì)地球生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重威脅,控制二氧化碳排放已擺在人類(lèi)生存發(fā)展的急需解決的問(wèn)題.尋找可替代能源已成為人類(lèi)發(fā)展的奮斗方向.目前可行的方法就是使用電池這種零排放的清潔能源.近年來(lái),大容量無(wú)二次污染的電池相繼問(wèn)世,性能價(jià)格比也越來(lái)越高,為汽車(chē)等廣泛使用動(dòng)力電池成為了可能.目前已有多家汽車(chē)工廠開(kāi)始實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)了電池動(dòng)力(或電池燃油混合動(dòng)力)的汽車(chē),從使用的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都取得了可喜的成績(jī).為人類(lèi)的可持續(xù)發(fā)展找到了一條前景樂(lè)觀的發(fā)展道路.
    磷酸鐵鋰是一種新型電池,它具有大容量,壽命長(zhǎng)(比鉛酸電池長(zhǎng)3-4倍),可循環(huán)充放電2000次以上,充電速度快,在1.5C充電速率條件下,40分鐘即可充飽,可提供大的啟動(dòng)電流.耐高溫,電熱峰值可達(dá)350℃—500℃.體積小重量輕,與同等容量的鉛酸電池相比,重量減輕1/3強(qiáng).無(wú)污染,清潔環(huán)保.更重要的屬性是:磷酸鐵鋰電池經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試,即使在惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸,磷酸鐵鋰完全解決了象鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸,對(duì)消費(fèi)者的健康和安全構(gòu)成威脅.所以磷酸鐵鋰是目前作為汽車(chē)動(dòng)力電池比較合適的選擇.
     我公司新近開(kāi)發(fā)的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)與早期的管理系統(tǒng)有較大差異,放棄了觸摸屏顯示器,取而代之是體積更小,更輕薄的LCD顯示器,因?yàn)橛|摸屏,體積大,重量重,成本高,而司乘人員幾乎不會(huì)使用觸摸屏去選擇查看電池的屬性,僅需要對(duì)電池的總體屬性有所了解即足夠了,在遇到電池故障時(shí),能提供報(bào)警功能即可.分析每個(gè)單體電池的的屬性,那是工程技術(shù)人員的工作,所以我們的新版本管理系統(tǒng),采用了輕薄的LCD顯示器,同樣可以了解電池的總電流,總電壓,每個(gè)單體電池的電壓和溫度,操作人員可手動(dòng)選擇查看各單體電池的屬性,也可自動(dòng)循環(huán)顯示各單體電池的狀態(tài).
    為更方便對(duì)電池組進(jìn)行分析,也可以通過(guò)RS-232與電腦連接,在電腦集成系統(tǒng)中方便直觀地查看各單體電池的屬性,便于故障查找和新產(chǎn)品的測(cè)試與檢驗(yàn).
    同時(shí),新型的動(dòng)力電池管理系統(tǒng)放棄了前個(gè)版本,采集板均通過(guò)并聯(lián)方式與主板進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,而全部采用逐級(jí)串聯(lián)的方式進(jìn)行連接,這樣的好處在世,方便電池組安裝隔離系統(tǒng)的采集板組件,其間采用的連接電纜大為減少,電池組與主板間的連線(xiàn)僅需一條5芯屏蔽電纜,非常便于安裝,檢修和維護(hù).
    所有的采集板硬件均一致，不需要區(qū)分LECU1,LECU2...LECUN(可以任意選擇需要的電池組數(shù),每組可接12只單體電池)，任插一個(gè)位置均可，通電后系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)它們的身份進(jìn)行識(shí)別和登記，自行給它們分配采集板號(hào)碼。
    新型管理系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)單體電池的溫度進(jìn)行測(cè)量,時(shí)刻了解到各個(gè)單體電池的溫升情況. 單節(jié)磷酸鐵鋰電池電壓約為2.5-3.3V,那么動(dòng)力電壓需要多節(jié)電池串并聯(lián)組合才能提供足夠高的電壓和大電流,一般公交車(chē)動(dòng)力電池約需要340V左右的電壓,即需要100多節(jié)電池進(jìn)行串聯(lián).如此多的電池,我們需要對(duì)每一單節(jié)電池的電壓和溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),時(shí)刻了解電池的屬性,這就需要一個(gè)電池管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn).
    我公司的汽車(chē)動(dòng)力電池多節(jié)(組)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)BMS就針對(duì)多節(jié)磷酸鐵鋰電池的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)而開(kāi)發(fā),這套系統(tǒng)可對(duì)12組(每組可檢測(cè)12個(gè)單節(jié)電池),即144個(gè)單節(jié)電池電壓和溫度實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè),并將測(cè)量數(shù)據(jù)在一個(gè)7吋觸摸顯示終端上顯示.1-2秒即可對(duì)被測(cè)量的全部單節(jié)電池?cái)?shù)據(jù)刷新一次.對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤.同時(shí)可測(cè)量電池的充放電流.可顯示總電壓.可時(shí)刻監(jiān)測(cè)多組電池的工作溫度.并會(huì)對(duì)電池電壓過(guò)低過(guò)過(guò)高,溫度值的超溫實(shí)行提示報(bào)警功能.
    下圖為汽車(chē)動(dòng)力電池多節(jié)(組)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)BMS測(cè)試平臺(tái),注意,此時(shí)測(cè)量的是一組全新未經(jīng)過(guò)充電的電池組,所以電池電壓均在未充電狀態(tài)的電壓值.并且可直觀顯示每個(gè)電池的溫.  
    每組采集板只能采集12個(gè)單節(jié)電池的電壓,如果需要對(duì)多于12節(jié)單節(jié)電池的監(jiān)測(cè),須采用多個(gè)電路采集板,例如9組電池可采集9x12=108節(jié)(組,為了提高輸出電流,可允許多個(gè)單節(jié)電池并聯(lián))單節(jié)電池,而數(shù)據(jù)處理板可對(duì)12組以下(含12組)電池采集板的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時(shí)可對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行取樣和測(cè)量,并一同將所有電池?cái)?shù)據(jù)傳輸給控制顯示終端.
    考慮到不同車(chē)型的啟動(dòng)電池的電壓差異,例如小型轎車(chē)的電池是12V,而大型公交車(chē)的電池電壓是24V,我們的管理系統(tǒng)使用的汽車(chē)的啟動(dòng)電池電源.系統(tǒng)電源需要一個(gè)DC-DC開(kāi)關(guān)電源變換器,允許電池電壓在12V-30V之間的范圍變化,整個(gè)系統(tǒng)的耗電量極低,在9組采集板和一個(gè)數(shù)據(jù)處理板,使用24V電壓時(shí),工作電流僅為45mA.12V電壓下,電流也僅為98mA.
                 
上圖為控制電路功能框圖。
    單節(jié)磷酸鐵鋰電池電壓約為2.5-3.3V,那么動(dòng)力電壓需要多節(jié)電池串并聯(lián)組合才能提供足夠高的電壓和大電流,一般公交車(chē)動(dòng)力電池約需要340V左右的電壓,即需要100多節(jié)電池進(jìn)行串聯(lián).如此多的電池,我們需要對(duì)每一單節(jié)電池的電壓和溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),時(shí)刻了解電池的屬性,這就需要一個(gè)電池管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn).
    我公司的汽車(chē)動(dòng)力電池多節(jié)(組)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)BMS就針對(duì)多節(jié)磷酸鐵鋰電池的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)而開(kāi)發(fā),這套系統(tǒng)可對(duì)12組(每組可檢測(cè)12個(gè)單節(jié)電池),即144個(gè)單節(jié)電池電壓和溫度實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè),并將測(cè)量數(shù)據(jù)在一個(gè)7吋觸摸顯示終端上顯示.1-2秒即可對(duì)被測(cè)量的全部單節(jié)電池?cái)?shù)據(jù)刷新一次.對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤.同時(shí)可測(cè)量電池的充放電流.可顯示總電壓.可時(shí)刻監(jiān)測(cè)多組電池的工作溫度.并會(huì)對(duì)電池電壓過(guò)低過(guò)過(guò)高,溫度值的超溫實(shí)行提示報(bào)警功能.
    下圖為汽車(chē)動(dòng)力電池多節(jié)(組)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)BSMS測(cè)試平臺(tái),注意,此時(shí)測(cè)量的是一組全新未經(jīng)過(guò)充電的電池組,所以電池電壓均在未充電狀態(tài)的電壓值.前面的4節(jié)電池組根據(jù)客戶(hù)要求并未安裝溫度傳感器,所以溫度指均為0.  
   每組采集板只能采集12個(gè)單節(jié)電池的電壓,如果需要對(duì)多于12節(jié)單節(jié)電池的監(jiān)測(cè),須采用多個(gè)電路采集板,例如9組電池可采集9x12=108節(jié)(組,為了提高輸出電流,可允許多個(gè)單節(jié)電池并聯(lián))單節(jié)電池,而數(shù)據(jù)處理板可對(duì)12組以下(含12組)電池采集板的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時(shí)可對(duì)電池的充放電電流進(jìn)行取樣和測(cè)量,并一同將所有電池?cái)?shù)據(jù)傳輸給控制顯示終端.
    考慮到不同車(chē)型的啟動(dòng)電池的電壓差異,例如小型轎車(chē)的電池是12V,而大型公交車(chē)的電池電壓是24V,我們的管理系統(tǒng)使用的汽車(chē)的啟動(dòng)電池電源.系統(tǒng)電源需要一個(gè)DC-DC開(kāi)關(guān)電源變換器,允許電池電壓在9V-30V之間的范圍變化,整個(gè)系統(tǒng)的耗電量極低,在9組采集板和一個(gè)數(shù)據(jù)處理板,使用24V電壓時(shí),工作電流僅為45mA.12V電壓下,電流也僅為98mA.
下圖為電池管理系統(tǒng)觸摸顯示終端界面.

磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)

訂貨須知：
一、① 磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)的產(chǎn)品名稱(chēng)與型號(hào);② 磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)的規(guī)格;③磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)是否帶附件以便我們的為您正確選型。
二、若已經(jīng)由設(shè)計(jì)單位選定博才公司的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池管理系統(tǒng)BMS實(shí)驗(yàn)臺(tái)的型號(hào)，請(qǐng)按型號(hào)直接向我司銷(xiāo)售部訂購(gòu)。
三、當(dāng)使用的場(chǎng)合非常重要或環(huán)境比較復(fù)雜時(shí),請(qǐng)您盡量提供設(shè)計(jì)圖紙和詳細(xì)參數(shù)，由我們的博才科教專(zhuān)家為您審核把關(guān)。
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