锂电池知识

电池知识

锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源

技术文章—要怎么样打造安全可靠的BMS电池监测?

2021-04-24 ryder

2019新能源汽车三电系统开发与探测技术大会前不久在世博展览馆举办,大会聚焦最新新能源汽车政策解读和分解、新能源车探测法规解读以及使用进展、典型车厂三电开发和探测要求以及最新使用、新能源三电开发及探测技术最新进展(蕴含功率、环境、电源探测)等。作为电池管理范畴的领导厂商,ADI也在现场展示了其电池管理系统(BMS)处理办法。


ADI现场展示的电池管理系统处理办法演示被工程师围观。


多年前开始,ADI在铅酸蓄电池管理范畴占有绝对市场份额的公司,今朝其优点已经延伸至锂电池范畴,并在国内动力锂离子电池管理范畴占有超高市场份额。ADI已经在汽车电池行业深耕多年,从第一款电池管理的IC开始,供应了业内优秀的BMS处理办法,目前已经发展到第五代。作为电动车的“心脏”,电池的健康状况不容忽视,要电池管理系统监测电池状态,供应过充/过放等保护从而提高电池使用寿命。我们不妨看看在ADI在BMS上的关键办法和技术。


ADI电池管理系统处理办法演示板


电池的电压进行监控


ADI公司电池管理系统部门还在现场向大家展示高压电池管理产品,采用36个串联锂电池包成的堆栈,基于LTC68xx产品系列和高压电流计数器LTC2949通过电池监控器测量每个电池的电压进行监控。ADI的多节电池、高电压电池包监视器系列是完整的电池监视IC,它们内置了16位ADC、精准的电压基准、一个高电压输入多路复用开关MUX和一个SpI/isopSI接口。可以把这些器件以菊花链的方式串联起来(无需使用光耦合器或光隔离器)以监视到长串联接电池中每节电池电压。


其中采用的LTC6811/LTC6812/LTC6813/LTC6810多节电池的电池包监视器,就是专为汽车和运输机械使用,满足AEC-Q100标准。演示中将这36个电池分为3组,分别演示该系列的不同产品,一组蕴含18个电池,由LTC6813进行测量。一组蕴含6个电池,由LTC6810进行测量。最后一组蕴含12个电池,由LTC6811进行测量。


这些电池监控器采用ADI的isoSpI技术,以隔离式菊花链进行连接,可以通过菊花链两端进行冗余通信。因此即便线束上发生单点故障,该系统也能持续运行。此外,还采用了ADI公司推出的高压列计数器LTC2949,它通过监控堆栈电压和电流以及功率、电能,在电池管理系统中完成测量任务。


基于LTC68xx和LTC2949的电池监控器测量电路原理图。


高压BMS电池监测,这几款核心器件不能少


LTC®6811是一款多节电池的电池包监视器,可测量多达12个串接电池并具有低于1.2mV的总测量误差。0V至5V的电池测量范围使LTC6811适合大多数电池化学组成。所有12节电池可在290μs内完成测量,并可选择较低的数据采集速率以实现高噪声抑制。


可以把多个LTC6811器件串接起来,因而能在长的高电压电池串中实现电池的同时监视。每个LTC6811具有一个isoSpI接口,用于实现高速、抗RF干扰的远程通信。使用LTC6811-1时,多个器件采用菊链式连接,且所有器件采用一根主解决器接线。而使用LTC6811-2时,则多个器件并联连接至主解决器,对每个器件进行个别寻址。


LTC6810是一款多单元电池堆栈监控器。LTC6810可测量多达6个串联连接的电池单元,总测量误差小于1.8mV。LTC6810具有0V至5V的电池测量范围,适合大多数电池化学使用。可在290μs内测量所有6个电池单元,并选择较低的数据采集速率以便降噪。


可将多个LTC6810-1器件串联,以便同时监测很长的高压电池串。每个LTC6810具有isoSpI接口,用于高速、RF抗扰、远距离通信。多个器件使用LTC6810-1以菊花链形式与主机解决器连接,适用于所有器件。LTC6810-1支持双向操作,甚至可与断线进行通信。多个器件使用LTC6810-2与主机解决器并联,且每个器件单独寻址。


BMS电池电压监测关键电路功能框图。


LTC®6813是一款多节电池的电池包监视器,可测量多达18个串联连接电池的电压,并具有小于2.2mV的总测量误差。0V至5V的电池测量范围使LTC6813-1成为大多数电池化学组成的适宜之选。所有18节电池可在290μs之内完成测量,并且可以选择较低的数据采集速率以实现高的噪声抑制。


同样可把多个LTC6813器件串接起来,因而能够在长的高电压电池串中实现电池的同时监视。每个LTC6813具有一个isoSpI接口,用于实现高速、具有抗RF干扰能力的远程通信。多个器件采用菊链式连接,且所有器件采用一根主解决器接线。该菊链可进行双向运作,从而确保通信的完整性,即使在通信通路沿线上发生故障的情况下也不例外。


TC6812是一款多节电池的电池包监视器,可测量多达15个串联连接电池的电压,总测量误差小于2.2mV。LTC6812-1的电池测量范围为0V至5V,因而适合大多数电池化学组成。所有15节电池可在245µs内完成测量,并且可选择较低的数据采集速率以实现高的噪声抑制。


可以将多个LTC6812器件串接在一起,从而能够在长的高电压电池串中实现电池的同时监视。每个LTC6812具有一个isoSpI接口,用于实现高速、具有抗RF干扰能力的远程通信。多个器件采用菊链式连接,且所有器件采用一根主解决器接线。此菊链可以双向运作,从而确保通信的完整性,即使在通信通路沿线上发生故障的情况下也不例外。

声明: 本站所发布文章部分图片和内容自于互联网,如有侵权请联系删除

用手机扫描二维码关闭
二维码