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          如何為先進的電動汽車電池管理系統設計智能電池接線盒

          物聯網評論 ? 來源:物聯網評論 ? 作者:物聯網評論 ? 2023-01-10 10:23 ? 次閱讀

          隨著電動汽車 (EV) 變得越來越受歡迎,汽車制造商面臨的挑戰是在使車輛更實惠的同時反映真實的續航里程。這意味著使電池組成本更低,能量密度更高。從電池中存儲和檢索的每一瓦時對于延長行駛里程至關重要。

          電池管理系統(BMS)的主要功能是監控電池電壓、電池組電壓和電池組電流。此外,由于BMS的高壓設計,需要在高壓域和低壓域之間進行絕緣電阻測量,以捕獲電池結構中的缺陷并防止危險條件。

          pYYBAGO8zDCALnxvAAD3W8t8p60601.png

          圖 1:傳統的 BMS 架構 (a);帶有智能電池接線盒 (BJB) 的 BMS 架構 (b)

          圖1所示為典型的BMS架構,其中包含電池管理單元(BMU)、單元監控單元(CMU)和電池接線盒(BJB)。BMU通常有一個微控制器(MCU),用于管理電池組內的所有功能。傳統的BJB是繼電器盒或帶有電源接觸器的開關盒,將整個電池組連接到負載逆變器,電機或電池充電器。

          圖1a顯示了傳統的BMS。接線盒內沒有有源電子設備。BJB 中的所有測量都是在 BMU 測量的。有電線將BJB連接到模數轉換器ADC)端子。

          圖 1b 顯示了智能 BJB。盒子內有一個專用的電池組監視器,用于測量所有電壓和電流,并使用簡單的雙絞線通信將信息傳遞給MCU。它有助于消除電線和電纜線束;并以更低的噪聲改進電壓和電流測量。

          電壓、溫度和電流測量

          圖 2 顯示了由 BQ79731-Q1 電池組監視器支持的 BJB 內部測量的電池組監視器內的不同高電壓、電流和溫度。

          poYBAGO8zDGABOpKAAFry57UfaY723.png

          圖 2:BJB 內部的高壓測量

          電壓:使用分壓電阻串測量高壓。這些電壓測量監測系統中高壓組件的狀態。

          溫度溫度測量值監控分流電阻器的溫度,以便MCU可以應用補償,以及接觸器的溫度,以確保它們不會受到超出正常工作條件的壓力。

          電流:電流測量基于以下任一條件

          分流電阻器 - 由于電動汽車中的電流可以高達數千安培,因此分流電阻值非常小——在 25 μOhms 至 50 μOhms 的范圍內;或

          霍爾效應傳感器 – 用于測量高壓軌上的 EV 電流,同時仍處于隔離狀態。其動態范圍通常有限,因此系統中可以有多個傳感器來測量整個范圍。

          過流故障檢測和保護

          BMS中甚至需要檢測和防止過電流,以防止在發生短路,暴露高壓端子或有缺陷的設備時對電池組造成災難性損壞。集成在BJB單元中的過流電路將使用通過分流電阻器或霍爾效應傳感器和電池組監視器測量的電流檢測信息。然后處理該測量值,并將其與電池組監視器內的閾值進行比較,而該閾值能夠通過專用輸出發出過流事件信號,該輸出將用于啟用保險絲驅動器以熔斷高壓分離器(熱解保險絲)。由于對此的反應時間需要盡可能快,因此在電池組監控器設備中實現了專用的信號處理路徑。

          電壓和電流同步

          電壓和電流同步是對電池組監視器和電池監視器之間的電壓和電流進行采樣的時間延遲。這些測量主要用于通過電阻抗譜(EIS)計算充電狀態和健康狀態。通過測量電池兩端的電壓、電流和功率來計算電池的阻抗,使BMS能夠監控汽車的瞬時功率。

          The cell voltage, pack voltage and pack current have to be time-synchronized to provide the most accurate power and impedance estimations. Taking samples within a certain time interval is called the synchronization interval. The smaller the synchronization interval, the more accurate the power estimate or the impedance estimate. The more accurate the state-of-charge estimation, the more accurate remaining mileage drivers get.

          Synchronization requirements

          下一代BMS將需要在不到1 ms的時間內進行同步電壓和電流測量,但滿足這一要求存在挑戰:

          TI 的電池監視器可以通過向電池監視器和電池組監視器發出 ADC 啟動命令來保持時間關系。這些電池監視器還支持延遲 ADC 采樣,以補償沿菊花鏈接口傳輸 ADC 啟動命令時的傳播延遲。

          遠程設備通信支持

          智能BJB的另一個優點是,通過使用多功能菊花鏈接口,不僅可以用于電池組和電池監控設備,還可以使用EEPROM存儲器等遠程設備或放置在模塊中的任何類型的傳感器,從而簡化數據通信,這些傳感器在車輛中具有不同的物理位置。在這種情況下,包裝和監視器設備還充當界面轉換器,提供I2C 或 SPI 數據通過菊花鏈接口傳輸,無需電線和電纜線束,從而減輕了電動汽車的整體重量。

          汽車行業正在發生的大規模電氣化工作推動了通過在接線盒中添加電子設備來降低BMS復雜性的需求,同時提高系統安全性。電池組監視器可以在本地測量繼電器前后的電壓,即通過電池組的電流。電壓和電流測量精度的提高將直接導致電池的最佳利用。TI 的 BQ79631-Q1 和 BQ79731-Q1 通過將系統的所有必要功能集成到單個器件中,可以優化智能 BJB 的性能并降低其未來成本。有效的電壓和電流同步可實現精確的健康狀態、充電狀態和EIS計算,從而實現電池的最佳利用率。

          此外,TI 的 BQ79616-Q1 和 BQ79718-Q1 電池監控器系列提供精確的電池電壓和溫度測量,作為 CSU 實施的一部分,可實現完整的 BMS 生態系統。

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            電池管理系統對于電動汽車來說是重要的一個系統,關乎電池的安全,電動汽車電池管理系統(BMS)是用來連接車載動力電池電動汽車的重要紐帶,根據電池管理系統
            發表于 05-13 14:18 ?2046次閱讀

            電動汽車電池液態熱管理系統是什么

            對于電動汽車而言,為了保障電池有個合理的工作溫度范圍,都會通過一定的管理系統來對電池進行監控和管理,用以保證電池系統的性能和壽命。
            發表于 03-11 08:51 ?1145次閱讀

            電池管理系統電動汽車有什么重要意義嗎

            電池管理系統對于電動汽車來說是重要的一個系統,關乎電池的安全,電動汽車電池管理系統(BMS)是用來連接車載動力電池電動汽車的重要紐帶。
            發表于 12-18 09:51 ?910次閱讀

            以波動的電流給電動汽車充電會影響電池壽命嗎?

            充電樁給電動汽車充電時,頻繁改變充電樁的輸出功率,對車的電池有沒有影響?
            發表于 09-25 15:29

            電動汽車擔心電池沒電怎么辦?

            隨著動力傳動系統從內燃機(ICE)向電動機發展,汽車行業正在經歷史上最大的變化時期之一。雖然現代電動汽車(EV)續航里程方面的技術進展顯著,但對于采用的最大障礙之一是消費者擔心受困于電池沒電,即所謂的“里程焦慮”。
            發表于 08-08 07:53

            動力電池管理系統對存儲器有什么需求

            隨著電動汽車技術的發展,以及***的政策鼓勵與扶持,電動汽車(混動+純電動)以每年超過50%的速度高速增長,電池以及電池管理系統作為電動汽車的核心組件,其市場需求也獲得相應的快速增長。本文將就電池管理系統
            發表于 07-30 06:46

            電動汽車電池的斷開系統

            電動和混合動力汽車中,需要一種方法將高壓電池與車輛的其他部分斷開連接。專門設計的大電流繼電器(接觸器)歷來一直是執行此功能的首選方案。此繼電器的設計必須支持在負載下斷開連接,而不受損壞。這是通過
            發表于 07-26 06:49

            基于電池管理系統電動大巴

            1 前言   目前,能源緊張已經成為推動世界電動車產業化進程的源動力,隨著電動車行業的蓬勃發展,,對作為電動汽車的關鍵零部件之一的蓄電池管理系統也提出了更高的要求。在北京2008 奧運電動公交專線
            發表于 07-08 06:24

            電動汽車電池系統

            容量做了規定。電池系統設計工程師面臨的挑戰是必須竭盡所能用最小的電池組實現最大的容量。為達到這個目標,電池系統必須采用精密的電子電路仔細控制和監視電池。電動汽車電池系統電動汽車電池組由多個電池
            發表于 05-13 14:11

            電動汽車設計環境

            鋰離子電池爆炸案在我們的記憶中仍十分清晰,當考慮到電動汽車電池更大的總能量時,這種印象更是被進一步放大。這方面的顧慮及其它因素促進了高度智能電池管理系統(BMS)的發展。這種電池管理系統需要與大功率
            發表于 05-13 14:11

            電動汽車的充電樁你了解多少?

            。充電管理系統涉及到的基礎數據進行集中式管理,如電動汽車信息、電池信息、用戶卡信息、充電樁信息;充電運營主要對用戶充電進行計費管理;綜合查詢指對管理及運營的數據進行綜合分析查詢。今天小編的介紹到這里
            發表于 12-03 17:56

            電動汽車電池斷開系統

            。簡單的直接交換每個繼電器與適當的電源開關將不可行。由于電動汽車電池系統中的電流可以雙向流動,所以電源開關必須能夠雙向傳導和阻擋電流。當車輛處于靜止狀態(停放車輛)時,電池斷態漏電流必須極低,以防止放電
            發表于 10-30 08:51

            電動汽車有序充放電管理分析

            進行引導,那么大規模的電動汽車無序充放電行為將對電力系統的運行與規劃產生非常不利的影響。本文將電動汽車有序充放電管理作為研究對象,研究電動汽車充電負荷的負荷特性,從我國實際國情出發,結合需求側響應,提出
            發表于 09-25 11:18

            電動汽車電池管理系統解決方案

            電池組是由多個電池(通常是純電動汽車中的鋰離子電池)組成的陣列,可產生高達數百伏的電壓。電池組的電壓取決于電動汽車系統需求。
            的頭像 發表于 07-05 15:37 ?5567次閱讀

            電池管理系統(BMS)對電動汽車的保護作用分析

            到2020年,世界電動車市場總量將翻一倍,年增長率將會在30%以上,其中,中國對電動汽車的市場需求量無疑將是最大的。然而電動汽車動力電池的充放電、續航能力以及使用壽命等依舊是我們亟需解決的問題,為此電池管理系統(BMS)隨之產生。
            的頭像 發表于 06-26 14:58 ?1.1w次閱讀
            <b>電池</b><b>管理</b><b>系統</b>(BMS)對<b>電動汽車</b>的保護作用分析

            太陽能電池組件中接線盒的應用解析

            接線盒在太陽電池組件中起著非常重要的作用,隨著光伏行業日新月異的發展,越來越多的目光轉向了接線盒身上;因為它不僅能將太陽電池產生的電方便的傳輸到外部電路中去,同時它也是太陽電池組件。 接線盒
            發表于 11-03 16:31 ?16次下載
            太陽能<b>電池</b>組件中<b>接線盒</b>的應用解析

            電動汽車電池管理系統相關設計技術的分析

            電池管理系統(BMS)是電動汽車的核心,對整車的安全運行、整車控制策略的選擇、充電模式的選擇以及運營成本都有很大的影響。電池管理系統無論在車輛運行過程中還是在充電過程中都要可靠的完成電池狀態的實時
            發表于 10-24 16:51 ?4次下載

            光伏接線盒相關知識詳述

            接線系統組成一個封閉的空間,接線盒為導線及其連接提供抗環境影響的保護,為帶電部件提供可接觸性的保護,為與之相連的接線系統減緩拉力。 光伏組件接線盒的光伏組件接線盒作為太陽能電池組件的一個重要 的部件,是一門集
            發表于 10-23 10:53 ?11次下載

            全面講述電動汽車電池管理系統的十大功能

            電池管理系統(Battery Management System,BMS),電動汽車電池管理系統(BMS)是連接車載動力電池電動汽車的重要紐帶,其主要功能包括:電池物理參數實時監測;電池狀態估計;在線診斷
            發表于 08-29 17:51 ?34次下載
            全面講述<b>電動汽車</b><b>電池</b><b>管理</b><b>系統</b>的十大功能

            基于CAN總線的電動汽車電池管理技術研究

            基于CAN總線的電動汽車電池管理技術研究
            發表于 06-14 16:12 ?31次下載

            PDU電動汽車高壓配電箱的作用介紹

            安全解決方案”等,是電動汽車的整車控制系統的重要組成部分。PDU高壓配電使汽車維護更簡單,安裝更方便,減少汽車日常維護成本?! ≈饕獞茫捍蟀蛙?,乘用車,物流車,貨車,工程車輛及各種特種車等純電動
            發表于 05-18 11:48

            MPQ2645X系列助力電動汽車人更好管理電池

            串常常采用模塊化、分布式的設計。MPQ2645X系列為混合動力電動汽車(HEV)、電動汽車(EV)以及其它高壓、大功率電池組提供精確的電池管理。MPQ2645X系列多節電池組監視器是MPS最新研制
            發表于 09-09 14:38

            MPQ2645X系列助力電動汽車人更好管理電池

            典型的汽車動力傳動系統中的電池串常常采用模塊化、分布式的設計。MPQ2645X系列為混合動力電動汽車(HEV)、電動汽車(EV)以及其它高壓、大功率電池組提供精確的電池管理。MPQ2645X系列多節電池
            發表于 09-09 14:08

            2020中國電池管理系統市場達360億

              電池管理系統(BMS)作為實時監控、自動均衡、智能充放電的電子部件,起到保障安全、延長壽命、估算剩余電量等重要功能,是動力和儲能電池組中不可或缺的重要部件,它通過一系列的管理和控制,保障電動汽車
            發表于 05-31 09:30

            新能源電動汽車為何選用18650電池?

            單體電池的溫差也應當保持在不超過5°C的范圍內,這是一件非常困難的事情。但是,Tesla做到了。怎么做到的?Tesla 的電池管理系統 (BMS) 相比其他電動汽車有哪些優勢?如上圖,這些管道是冷卻液
            發表于 11-25 15:53

            【WRTnode2R申請】電動汽車電池管理系統開發

            申請理由:我們實驗室主要做新能源電動汽車技術開發,目前在做電池管理系統和充電機模塊,所以想申請此開發板使用項目描述:電池管理系統(BMS)集成了對電動汽車電池充放電過程的各個細節的管理,如各個單體
            發表于 11-02 10:54

            【GoKit申請】電動汽車電池管理系統開發

            申請理由:我們實驗室主要做新能源電動汽車技術開發,目前在做電池管理系統和充電機模塊,所以想申請此開發板使用項目描述:電池管理系統(BMS)集成了對電動汽車電池充放電過程的各個細節的管理,如各個單體
            發表于 11-02 10:47

            【UT4418申請】電動汽車電池管理系統(BMS)開發

            申請理由:我們實驗室主要做新能源電動汽車技術開發,目前在做電池管理系統和充電機模塊,所以想申請此開發板使用項目描述:電池管理系統(BMS)集成了對電動汽車電池充放電過程的各個細節的管理,如各個單體
            發表于 10-27 09:22

            【EVB-335X-II申請】電動汽車電池管理系統開發

            申請理由:我們實驗室主要做新能源電動汽車技術開發,目前在做電池管理系統和充電機模塊,所以想申請此開發板使用項目描述:電池管理系統(BMS)集成了對電動汽車電池充放電過程的各個細節的管理,如各個單體
            發表于 10-21 09:20

            【Tisan物聯網申請】電動汽車電池管理系統開發

            申請理由:我們實驗室主要做新能源電動汽車技術開發,目前在做電池管理系統和充電機模塊,所以想申請此開發板使用項目描述:電池管理系統(BMS)集成了對電動汽車電池充放電過程的各個細節的管理,如各個單體
            發表于 10-15 10:09

            電池管理系統技術解讀-電池與用戶之間的紐帶

            管理系統設計串聯式混合動力鉛酸電池管理系統研究蓄電池管理系統中硬件電路設計鉛酸蓄電池充電終止控制電路設計電動汽車電池均充管理系統設計電動汽車電池
            發表于 12-13 15:37

            面向電動汽車液體電池的快速換液系統設計

            面向電動汽車液體電池的快速換液系統設計
            發表于 05-17 17:20

            電池電動汽車實行產業化要面臨三大瓶頸

            以18650鋰電池為主。因此,電動汽車成為我國趕超世界先進水平的一個突破口,但我國電動汽車要實現產業化,尚需突破三大瓶頸。一是政策。***對生產和使用環保節能以及新能源汽車的支持力度將影響到發展的進度。要盡
            發表于 06-26 10:51

            電動汽車

            電動汽車Electric Car:電動汽車是以電代替燃料作為動力的低噪音、無廢氣排放的汽車。電動車鋰電池、電動汽車是1835年由美國人湯姆斯發明的,它比燃油汽車的發明整整早了半個世紀。到19世紀出現
            發表于 05-14 10:50

            電動汽車電機

            ,充電速度較慢,壽命較短,逐漸被其他蓄電池所取代由于電動汽車采用動力電池作為車載能源,其容量受到限制,為盡可能的延長續駛里程,大多數驅動系統都采用了能量回饋技術,即在汽車制動時,通過控制器將車輪損耗的動能
            發表于 03-13 13:39

            電動汽車直流側電壓紋波對高壓電池的影響?

            電動汽車電力驅動系統中,直流側電壓來源于高壓電池,直流側電壓紋波對高壓電池、逆變器、電機各有什么影響?
            發表于 09-15 18:34

            電動汽車對充電技術的要求

            體現在以下方面:  優化的、智能充電技術和充電機、充電站;  電池電量的計算、指導和智能管理;  電池故障的自動診斷和維護技術等?! ?、電能轉換高效化  電動汽車的能耗指標與其運行能源費緊密相關
            發表于 09-05 11:24

            電動汽車動力電池充電特點

            。對于不同種類的電池 , 充電方法及充電控制策略也不同 ,應根據其電池特性不同采用不同的充電方法?! ?、充電時間  不同運行模式的電動汽車對充電時間提出了不同的要求 , 而充電時間的不同需要不同的充電
            發表于 04-19 09:15

            電動汽車對充電技術的要求

            體現在以下方面:  ●優化的、智能充電技術和充電機、充電站;  ●電池電量的計算、指導和智能管理;  ●電池故障的自動診斷和維護技術等?! ?、電能轉換高效化  電動汽車的能耗指標與其運行能源費緊密相關
            發表于 04-19 09:14

            電動汽車電池管理系統AD采樣的設計

            各位大蝦,我想請教下,現在我要做一個電動汽車電池管理系統,處理器用DSP2812,要采集模擬量電壓電流溫度,但是不知道該如何選擇AD轉換芯片 還望高手指點
            發表于 03-23 14:06

            基于DSP的電動汽車電池管理系統的設計

            根據動力電池組在電動汽車上的使用特點和要求,本文提出了分散數據采集、集中數據處理的電池管理系統(BMS)整體設計方案;介紹了電池電壓采集電路的設計,及系統軟件設計。
            發表于 07-13 16:59 ?74次下載

            充電機電動汽車的發展趨勢

            地段開辟電動汽車交通線,進行電動汽車的推廣示范是一項很有意義的工作,為了作好這項工作,就必須進行電動汽車充電機及其充電管理系統的開發。 &nbsp;&nbsp;&nbsp
            發表于 06-04 01:22

            電動汽車電池管理系統設計新方案

            電動汽車電池管理系統設計新方案 中心議題: 電動汽車電池管理系統功能介紹 電動汽車電池管理系統設計挑戰
            發表于 03-24 09:46 ?1024次閱讀
            <b>電動汽車</b><b>電池</b><b>管理</b><b>系統</b>設計新方案

            電動汽車電池管理系統原理分析

            電動汽車電池管理系統原理分析 由于動力電池能量和端電壓的限制,電動汽車需要采用多塊電池進行串、并聯組合,而動力電池特性的高度非
            發表于 03-17 15:15 ?3316次閱讀

            電動汽車電池管理系統設計

            電動汽車電池管理系統設計 隨著能源緊缺、石油漲價、城市環境污染的日益嚴重,替代石油的新能源的開發利用越來越被各國政府所重視。在新能源體系中,電池系統
            發表于 01-04 11:00 ?955次閱讀
            <b>電動汽車</b><b>電池</b><b>管理</b><b>系統</b>設計

            混合動力電動汽車電池管理架構研究分析

            混合動力電動汽車電池管理架構研究分析     用于電動汽車(EV)和混
            發表于 12-09 10:03 ?524次閱讀

            混合動/電動汽車電池系統設計

            汽車電池系統設計目錄電池管的挑戰LTC6802的性能LTC6802的實際設計考慮電池監視架構&nbsp;[hide]電動汽車電池管理系統設計.rar[/hide]
            發表于 11-26 16:22

            電動汽車電池智能快速充電器的設計

            電動汽車電池智能快速充電器的設計本文介紹了一種電動汽車智能快速充電器的設計過程。該充電器基于Cygnal 公司的C8051F040單片機為控制核心,將C8051F040 特有的模擬電路模塊、高精度A
            發表于 05-17 11:39

            基于DSP的電動汽車電池管理系統的設計

            摘要:根據動力電池組在電動汽車上的使用特點和要求,本文提出了分散數據采集、集中數據處理的電池管理系統(BMS)整體設計方案;介紹了電池電壓采集電路的設計,及系統軟件
            發表于 05-16 21:59 ?62次下載

            傳統86型塑料接線盒與專利接線盒“墻體預埋管用接線盒”的預埋

            傳統86型塑料接線盒與專利接線盒-“墻體預埋管用接線盒”的預埋在建筑電氣安裝領域,電線導管通過鎖母又稱根母與接線盒連接。86型接線盒,特別是86塑料接線盒的暗埋,是安
            發表于 02-06 11:04 ?98次下載

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