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為什么要用電池管理系統(tǒng)開發(fā)電池管理解決方案時(shí)注意事項(xiàng)

2022-06-02 19:07:00 編輯:程眉亞 來源:
導(dǎo)讀 大家好,小科來為大家解答以上問題。為什么要用電池管理系統(tǒng)開發(fā)電池管理解決方案時(shí)注意事項(xiàng)這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!

大家好,小科來為大家解答以上問題。為什么要用電池管理系統(tǒng)開發(fā)電池管理解決方案時(shí)注意事項(xiàng)這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!

1、來源:意法半導(dǎo)體博客

2、電池管理系統(tǒng)(BMS)正在悄然改變電動(dòng)汽車。

3、今年年初,意法半導(dǎo)體發(fā)布了L9963E電池監(jiān)控保護(hù)芯片,旨在解決包括在內(nèi)的全球新能源汽車面臨的電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)難題。

4、憑借獨(dú)特的架構(gòu),新產(chǎn)品可以測量4到14個(gè)串聯(lián)的電池單元,并且樣本信號去同步?jīng)]有延遲。測試結(jié)果表明,雖然31 L9963E可以菊花鏈,但全鏈延遲仍小于4s。

5、然而,L9963E遠(yuǎn)不是一個(gè)簡單的電壓測量器或典型的庫侖計(jì)算器。因此,我們還發(fā)布了白皮書,探討B(tài)MS設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

6、此外,為了進(jìn)一步幫助工程師和決策者設(shè)計(jì)BMS,我們還想討論開發(fā)電池管理系統(tǒng)時(shí)必須考慮的五項(xiàng)內(nèi)容。

7、為什么要使用電池管理系統(tǒng)?

8、BMS測量電池單元的電流和電壓,并將信息發(fā)送到SOC應(yīng)用系統(tǒng),以確定電池的運(yùn)行狀態(tài)。

9、使用一段時(shí)間后,電池的實(shí)際最大容量會下降。

10、BMS的測量數(shù)據(jù)可以計(jì)算電池的實(shí)際最大容量,幫助系統(tǒng)確定電池的健康狀態(tài)(SOH)和剩余使用壽命(RUL),估計(jì)電池是否仍然正常工作或需要更換,并啟用附加的電池優(yōu)化功能。

11、通過確定每個(gè)電芯的SOC和SOH狀態(tài),BMS可以平衡每個(gè)電芯的充放電操作,保證所有電芯的損耗均勻,從而延長電池的使用壽命,獲得更高的性能。

12、現(xiàn)在,L9963E在保證電池安全運(yùn)行方面也起著關(guān)鍵作用。

13、1.注意測量的精度和速度。

14、理解準(zhǔn)確性

15、電動(dòng)汽車中的動(dòng)力電池組

16、一直以來,工程師們首先關(guān)注的是BMS的測量精度。

17、如果系統(tǒng)的測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,缺乏有價(jià)值的信息,用戶會有很大的挫敗感。

18、所以BMS在測量每個(gè)電芯的狀態(tài)時(shí),精度必須非常高,速度也必須非??臁7駝t,當(dāng)芯片讀取電池組的最后一節(jié)電池時(shí),第一節(jié)電池報(bào)告的測量值不再準(zhǔn)確,應(yīng)用系統(tǒng)無法提供真實(shí)反映電池充電狀態(tài)的結(jié)果。

19、最大誤差為2mv

20、L9963E的電壓測量精度非常高,最大誤差為2 mV。同時(shí)可以測量電流,知道每個(gè)電芯的實(shí)際容量。

21、此外,該產(chǎn)品的架構(gòu)確保每個(gè)電池單元都有專門的資源來處理芯片監(jiān)控的電氣數(shù)據(jù),而市場上的類似產(chǎn)品通常會在電池單元之間共享數(shù)據(jù)處理資源。

22、通過為每個(gè)單體提供專用的處理資源,我們可以提供同步讀數(shù),避免去同步化帶來的延遲。

23、在菊花鏈網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,L9963E還可以通過串行總線進(jìn)行通信,帶寬為2.66 Mbps,而業(yè)界大部分帶寬都在1 Mbps左右徘徊。

24、因此,讀取和處理434個(gè)電池單元需要4毫秒到16毫秒。

25、2.電池管理系統(tǒng):注意安全,這是重中之重。

26、了解安全性

27、BMS的安全性經(jīng)常被許多設(shè)計(jì)者忽略。

28、BMS系統(tǒng)的測量精度有助于提高電池性能,還可以確定電池上是否存在過壓和欠壓,或者是否存在過熱或過流。

29、例如,在發(fā)生碰撞事故時(shí),電動(dòng)汽車必須能夠判斷電池參數(shù)不在正常的安全值內(nèi),并立即啟動(dòng)電池關(guān)閉程序,否則將造成災(zāi)難性的損失。

30、唯一冗余

31、這些功能要求芯片具有很高的魯棒性,即使在惡劣環(huán)境下也能正常工作。

32、防止閱讀錯(cuò)誤也很重要。汽車高速巡航時(shí),讀數(shù)錯(cuò)誤會導(dǎo)致電池組關(guān)閉,非常危險(xiǎn)。

33、L9963E具有獨(dú)特的冗余功能,可以交叉校驗(yàn)?zāi)?shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),確保轉(zhuǎn)換結(jié)果準(zhǔn)確。

34、如果當(dāng)前ADC異常,L9963E可以強(qiáng)制相鄰ADC接管異常ADC并排除故障。

35、3.注重性價(jià)比

隨著電動(dòng)汽車變得越便宜,成本制約因素變得越重要。

37、功能強(qiáng)大但價(jià)格太高的芯片會失去大部分吸引力。

38、與眾不同的是,L9963E提供豐富的功能,但是沒有增加裸片尺寸,繼續(xù)保持成本效益。

39、此外,傳統(tǒng)的 BMS芯片要求每個(gè)電池單體必須并聯(lián)一個(gè)外部齊納二極管。

40、在組裝過程中,系統(tǒng)無法知道哪個(gè)電池單體第一個(gè)接觸連接器,而且,這始終是一個(gè)隨機(jī)事件,因此,每個(gè)電池單體上的齊納二極管都要保護(hù)電池管理芯片。

41、L9963E采用熱插拔和穩(wěn)健架構(gòu),工程師可以不用這些齊納二極管,從而簡化了印刷電路板布局,降低了總體成本。

4.兩塊評估板配合一個(gè)強(qiáng)大的 MCU,不僅可以開發(fā)原型,還能擴(kuò)大視野

了解生態(tài)系統(tǒng)

成功的電池管理系統(tǒng)始于簡易的概念驗(yàn)證。

45、ST 為 L9963E提供兩塊評估板。

46、第一塊評估板EVAL-L9963E-MCU包括一個(gè)微控制器,并帶有圖形用戶界面軟件STSW-L9963E,可幫助開發(fā)人員更快地創(chuàng)建應(yīng)用。

47、第二塊評估板EVAL-L9963E-NDS插接在第一塊板子上,可以菊花鏈連接多個(gè)L9963E評估板。

L9963E與 SPC58 Chorus配合使用

EVAL-L9963E-NDS

有許多客戶都喜歡將 L9963E與 SPC58 Chorus MCU搭配使用,因?yàn)閼?yīng)用需要保存 BMS系統(tǒng)輸出的大量數(shù)據(jù)點(diǎn),這款微控制器具有6 MB或更高的存儲空間,可以滿足該應(yīng)用的全部存儲需求,多核架構(gòu)使開發(fā)人員能夠?qū)iT指定一個(gè)核心處理電池管理任務(wù),把其他核心分配給其他常見應(yīng)用。

52、這款MCU還有很多外設(shè)接口,包括6條FlexCAN總線,讓整個(gè)設(shè)計(jì)更加靈活。

5.電池管理系統(tǒng):關(guān)注未來,著眼現(xiàn)在

所有工程師在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)都力圖著眼于未來,但是,對于電池管理系統(tǒng),設(shè)計(jì)不僅要考慮到明天的汽車,還要考慮到目前正在使用 BMS的所有新產(chǎn)品,如,電動(dòng)自行車和踏板車,或便攜式醫(yī)療設(shè)備等。

55、L9963E的應(yīng)用靈活性較高,除傳統(tǒng)電動(dòng)汽車外,還適用于其他的很多設(shè)計(jì)。

56、最少能夠測量四個(gè)電池單體,10 毫米 x 10毫米 TQFP64EP小封裝,以及成本效益,這些優(yōu)點(diǎn)讓一家企業(yè)可以使用相同的 ST器件輕松開發(fā)各種類型的車輛或應(yīng)用,從而節(jié)省開發(fā)成本。

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近期會議

2022年5月24日,由ACT雅時(shí)國際商訊主辦,《半導(dǎo)體芯科技》&CHIP China晶芯研討會將在蘇州·金雞湖國際會議中心隆重舉行!屆時(shí)業(yè)內(nèi)專家將齊聚姑蘇,與您共探半導(dǎo)體制造業(yè),如何促進(jìn)先進(jìn)制造與封裝技術(shù)的協(xié)同發(fā)展。

60、大會現(xiàn)已啟動(dòng)預(yù)約登記,報(bào)名鏈接:http://w.lwc.cn/s/ZFRfA3

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64、每期紙質(zhì)書12,235冊,電子書發(fā)行15,749,內(nèi)容覆蓋半導(dǎo)體制造工藝技術(shù)、封裝、設(shè)備、材料、測試、MEMS、IC設(shè)計(jì)、制造等。

65、每年主辦線上/線下 CHIP China晶芯研討會,搭建業(yè)界技術(shù)的有效交流平臺。

66、獨(dú)立運(yùn)營相關(guān)網(wǎng)站

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