硬件BMS设计 深圳智慧动锂电子股份供应

    船用液冷储能柜BMS电池管理系统采用两级架构，每一套电池管理系统由电池模组管理单元BMU、电池簇管理单元BCU组成。BMS系统具有模拟信号高精度检测及上报，故障告警、上传和存储，电池保护，参数设置；被动均衡，电池组SOC标定、操作账号权限与密码管理、与其它设备信息交互等功能。从控单元BMU通过对各单体电池的电压和温度进行精确采集，实现对电池状态的实时监控。模块具有可靠的数据通讯功能，系统运行过程中，可实现与电池管理系统主控单元或者其他设备之间的通讯。主控单元BCU是电池管理系统的控制**，它通过与从控单元通讯实现对电池单体电压、温度等的检测，并检测电池组总电压、充放电流、对地绝缘电阻等外特性参数，按照特定的算法对电池内部状态（容量、SOC、SOH等）进行估算和监控，在此基础上实现了对电池组的充放电管理、热管理、绝缘检测、单体均衡管理和故障报警；它可以通过通信总线实现与PCS、EMS等实现数据交换，通过菊花链实现与BMU通讯。 BMS系统具有模拟信号检测上报，故障告警、上传存储，电池保护，参数设置；被动均衡，SOC标定、信息交互等。硬件BMS设计

    电池保护板，顾名思义锂电池保护板主要是针对可充电（一般指锂电池）起保护作用的集成电路板。锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及**高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。电池包保护板设计中需要考虑的因素较多，如电压平台问题，锂动力电池包在使用中往往被要求很大的平台电压，所以设计锂动力电池包保护板时尽量使保护板不影响电芯的放电电压，这样对控制IC、采样电阻等元件的要求就会很高，电流采样电阻应满足高精密度，低温度系数，无感等要求。锂电池保护板的主要功能有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护。 家用储能BMS品牌对于电池管理系统（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同样至关重要。

    BMS保护板也可以按照串数和持续放电电流大小来分。串数比较好理解，常见的7串（三元24v），13串（三元48v），17串（三元60v），20串（三元72v）。保护板需要采集每一串电芯的电压，因此串数不同，保护板是不同的。而电流大小，就是决定了MOS开关的大小（MOS数量），MOS数量越多，BMS保护板的价格就越高，对价格的影响很关键。铁锂常见的就是15/16串48v，20串60v，24串72v。锂电池体积小、可拆卸提出，方便用户充电，降低电池被盗风险。

    主动均衡则是通过电量转移的方式来实现均衡，这种方式效率较高、损失较小。不同厂家可能采用不同的方法，均衡电流也可能有所不同，范围通常在1～10A之间。被动均衡较适合于小容量、低串数的锂电池组应用，而主动均衡则较适用于高串数、大容量的动力型锂电池组应用。对于电池管理系统（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同样至关重要。主动均衡机制采用电量转移的方式，将组内电池的总电量转移给容量较小的电池。电感式主动均衡以物理转换为基础，集成了电源开关和微型电感，实现双向均衡。它可以通过相邻电池间的电荷转移来均衡电池，无论是放电、充电还是静置状态，都可以进行均衡，且均衡效率高达92%。 BMS保护板的被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉，实现整体的均衡。

    锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及**高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流**过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID是Identification的缩写，即身份识别的意思它分为两种：一是存储器，常为单线接口存储器，存储电池种类、生产日期等信息；二是识别电阻。两者可起到产品的可追溯和应用的限制。 电池管理系统BMS是电动车的关键要素。高科技BMS电池管理系统工厂

储能BMS均衡技术主要是指电池管理系统BMS中用于维护电池组中各个单体电池电量一致性的技术。硬件BMS设计

相比System-side电量计，Pack-side电量计芯片直接采样电芯电压，电压较准确，有利于提高电量计量、充电以及保护精度;Pack-side采用可集成加密认证算法的电量计，综合成本较低;Pack-side电池保护板PCM电压、电流、温度校准较容易，项目开发周期较短;Pack-side电量计面对可插拔电池时RAM数据不丢失，数据较准确。电池计量芯片属数模混合信号芯片，涉及计量算法、AFE/ADC及计算电路等，关键技术体现在计量精度、管理电池串数、平台电压、功耗水平等。其中AFE自带ADC，可以进行模数转换，但需要配合嵌入式微控制器(MCU)才能实现电量计功能。

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深圳智慧动锂电子股份有限公司是一家锂电池安全管理技术综合服务商。公司主要研发锂电池全生命周期监控管理云平台系统服务，智锂狗安全监控系列产品（智锂狗BMS/智锂狗门禁/智锂狗天眼），锂电池BMS软硬件产品，锂电池安全灭火装置，锂电池安全管理芯片等为主营业务的**企业。已形成“芯片+软件+模块+终端+平台+系统解方案”的较全产业链格局，为客户提供多样化的应用产品和解决方案。

公司成立于2011年,于2015年荣获首批国家**企业及深圳市**企业。我司技术团队研发的电池智能管理系统，可以对电池实行两级保护、均衡电池电量，同时还在无线通讯部分利用 GPRS/BLE 技术，将电池组的信息上传到云服务器，就可以远程监测锂电池的健康情况，并能够在全国范围内迅速对电池设备进行定位和控制，一旦发生险情可以在后台终端及时发现并处理，有效防止电池着火这一成果填补了国内电动低速乘用车领域锂电池保护系统的空白，也让我司成为了国内锂电池保护系统领域的**者。