汽车

电池管理系统

业界领先的电动汽车电池管理系统隔离解决方案

简介

混合动力汽车和电动汽车电池管理系统

电池管理系统 (BMS) 用于监控和控制电力存储系统,确保电池状况良好,并为车辆系统提供电力。隔离产品在电动汽车 (EV) 或混合动力电动汽车 (HEV) 的电气域中的 BMS 内有众多用途。

设计注意事项

为什么隔离在 EV 或 HEV 电池管理系统中至关重要

电池管理系统 (BMS) 管理车载高电压 (HV) 电池中的存储电力,并将电力提供给车辆的其他部分。主要功能包括单电池平衡、电池健康状况和磨损平衡、充放电监控和安全保证。所有这些功能都需要电流隔离来将较低电压系统与高电压域分开。

EV 采用电池管理系统进行主电池供电,HEV 采用 BMS 进行电池侧部分供电,这与内燃机 (ICE) 形成互补。BMS 监控电池的电压、电流、温度和磨损平衡。其他功能包括监控故障、系统健康状况、可用能量和剩余的有效寿命。单个锂离子电池的电压在 3-4V 范围内。它们以串联形式连接用以提供更高电压,以并联形式连接用以增加容量。

为了监控模块和电池单元,电池管理系统可能会采用中央式架构,或采用由一个 BMS 主机和几个远程 BMS 装置组成的分布式/模块化架构。在分布式 BMS 系统中,监控单电池的远程装置可以并联形式与 BMS 主机相连,或以串联形式菊花链状连接。在任何情况下,从电池模块或 BMS 远程装置到 BMS 主机的连接都必须进行隔离,以保护 BMS 主机免受电池电压的影响。

下图描述了带有多个电池组的分布式电池管理系统,其中每个电池组都带有一个远程 BMS 控制装置。在这种构造中,远程 BMS 装置对电池模块内的电池单元进行测量,并通过一系列连接将测量数据报告给 BMS 主控制器。全栈的电流测量是通过使用堆栈底部的一个分流电阻器和一个隔离电流放大器(如 Si892x)进行的。BMS 控制器可通过累加模块的电压总和来计算全栈的电压,但全栈的冗余安全检查隔离电压测量可使用电阻分压器和隔离电压感测放大器进行。整个系统可通过汽车总线(如 CAN)进行监控和控制,CAN 是采用数字隔离器(包括 Si86xx)和带有集成直流-直流电源转换器的数字隔离器(如 Si88xx)进行隔离的。

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