如何BMS研發(fā)

    開(kāi)路電壓法估算電池SOC；鉛酸蓄電池的SOC與其開(kāi)路電壓(OCV)之間存在近似線性關(guān)系，基于電池OCV的方法是，當(dāng)電池與負(fù)載斷開(kāi)時(shí)間超過(guò)兩小時(shí)時(shí)，電池的OCV與SOC成正比。然而，如此長(zhǎng)的斷開(kāi)時(shí)間對(duì)于電池來(lái)說(shuō)可能太長(zhǎng)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。與鉛酸電池不同，鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關(guān)系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關(guān)系如圖所示。OCV與SOC的關(guān)系是通過(guò)對(duì)鋰離子電池施加脈沖負(fù)載，然后讓電池達(dá)到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同，因此需要測(cè)量OCV-SOC的關(guān)系，以準(zhǔn)確估算SOC。 BMS系統(tǒng)保護(hù)板能實(shí)現(xiàn)電池的平衡管理，確保多節(jié)電池電動(dòng)車(chē)的每節(jié)電池在充放電過(guò)程中的壓差不大。如何BMS研發(fā)

    主動(dòng)均衡則是通過(guò)電量轉(zhuǎn)移的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)均衡，這種方式效率更高、損失更小。不同廠家可能采用不同的方法，均衡電流也可能有所不同，范圍通常在1～10A之間。被動(dòng)均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用，而主動(dòng)均衡則更適用于高串?dāng)?shù)、大容量的動(dòng)力型鋰電池組應(yīng)用。對(duì)于電池管理系統(tǒng)（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣至關(guān)重要。主動(dòng)均衡機(jī)制采用電量轉(zhuǎn)移的方式，將組內(nèi)電池的總電量轉(zhuǎn)移給容量較小的電池。電感式主動(dòng)均衡以物理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)，集成了電源開(kāi)關(guān)和微型電感，實(shí)現(xiàn)雙向均衡。它可以通過(guò)相鄰電池間的電荷轉(zhuǎn)移來(lái)均衡電池，無(wú)論是放電、充電還是靜置狀態(tài)，都可以進(jìn)行均衡，且均衡效率高達(dá)92%。 平衡車(chē)BMS作用集中式BMS架構(gòu) 集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。

隨著新能源電動(dòng)汽車(chē)的廣泛應(yīng)用，電池的容量、安全性、健康狀態(tài)與續(xù)航能力日益成為關(guān)注重點(diǎn)。BMS電池管理系統(tǒng)是對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控與控制的系統(tǒng)，將采集的電池信息實(shí)時(shí)反饋給用戶，同時(shí)根據(jù)采集的信息調(diào)節(jié)參數(shù)，充分發(fā)揮電池的性能。但是，該技術(shù)在管理多個(gè)電池時(shí)，需要人員現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與設(shè)置，導(dǎo)致其檢查、維護(hù)與更新相當(dāng)不方便。而且，針對(duì)電池組的工作性能、電池老化情況、使用壽命等信息，需要人員現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)多次反復(fù)調(diào)試、實(shí)驗(yàn)之后才能獲得，工作相當(dāng)繁瑣、耗時(shí)。在生產(chǎn)、調(diào)試或?qū)嶒?yàn)過(guò)程中，只有在電池出現(xiàn)問(wèn)題影響電動(dòng)汽車(chē)的工作時(shí)，才會(huì)發(fā)現(xiàn)故障并更換電池，這種方式具有盲目性、滯后性，相當(dāng)容易產(chǎn)生不良后果，嚴(yán)重則導(dǎo)致生產(chǎn)工作延誤、生產(chǎn)危險(xiǎn)事故。

    電池保護(hù)板的自身參數(shù)，比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)（睡眠）自耗電，保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大，主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過(guò)多消耗電池電量，如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池，保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等，他們不起保護(hù)作用，但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù)，保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來(lái)源于pcb板上鋪設(shè)阻值，mos的阻值（主要）和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí)，特別是mos部分，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外，為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求，保護(hù)板還有各種各樣的附加功能（如均衡），特別是帶軟件的保護(hù)板，功能更是異常豐富，比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有，再高階一點(diǎn)，就成了電池管理系統(tǒng)了（BMS）。 當(dāng)電池放電時(shí)，如果電壓低于設(shè)定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)及時(shí)斷開(kāi)放電電路，防止電池過(guò)放。

    被動(dòng)均衡主要依賴于電阻放電方式，將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放，從而為其他電池創(chuàng)造更多的充電時(shí)間。整個(gè)系統(tǒng)的電量受限于容量較小的電池。在充電過(guò)程中，鋰電池通常設(shè)有一個(gè)上限保護(hù)電壓值，一旦某一串電池達(dá)到此值，鋰電池保護(hù)板便會(huì)切斷充電回路，停止充電。被動(dòng)均衡的優(yōu)點(diǎn)在于成本低廉且電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，但其缺點(diǎn)在于只基于較低電池殘余量進(jìn)行均衡，無(wú)法提升殘量較少的電池容量，且均衡過(guò)程中釋放的熱量完全浪費(fèi)。 BMS能夠?qū)崟r(shí)獲取電池的基本參數(shù)，包括電壓、溫度和電流等。無(wú)人機(jī)BMS平均價(jià)格

通過(guò)平衡管理，BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大，從而提高整個(gè)電池組的充放電性能。如何BMS研發(fā)

    測(cè)量電池容量的理想方法是庫(kù)侖計(jì)數(shù)法，即通過(guò)測(cè)量一段時(shí)間內(nèi)流入和流出的電流，進(jìn)而得到流入或者流出電量。SOC=總?cè)萘?（放電電流-充電電流）*時(shí)間根據(jù)電池測(cè)量系統(tǒng)的不同，有多種測(cè)量放電或充電電流的方法。電流分流器：分流器是一個(gè)低歐姆電阻器，用于測(cè)量電流。整個(gè)電流流經(jīng)分流器并產(chǎn)生電壓降，然后進(jìn)行測(cè)量。這種方法會(huì)在電阻器上產(chǎn)生輕微的功率損耗?；魻栃?yīng)傳感器：這種傳感器通過(guò)磁場(chǎng)變化測(cè)量電流。它消除了電流分流器典型的功率損耗問(wèn)題，但成本較高，且無(wú)法承受大電流。巨磁電阻（GMR）傳感器：這種傳感器用作磁場(chǎng)檢測(cè)器，比霍爾效應(yīng)傳感器更靈敏（也更昂貴）。它們的精確度很高。庫(kù)侖測(cè)量涉及的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，主要由微控制器完成。庫(kù)侖計(jì)數(shù)法是一種安培小時(shí)積分法，可有效量化一段時(shí)間內(nèi)的電量，提供動(dòng)態(tài)、連續(xù)的狀態(tài)更新。開(kāi)路電壓（OCV）通過(guò)計(jì)算電壓與電量之間的直接關(guān)系，快速評(píng)估剩余電量。不過(guò)，庫(kù)侖計(jì)數(shù)法會(huì)因傳感器漂移或電池性能變化而隨時(shí)間累積誤差，而開(kāi)路電壓則也可能受到溫度波動(dòng)和電池老化的影響。 如何BMS研發(fā)