大家知道什么是電池管理系統(tǒng)?有什么作用?人們對(duì)生存環(huán)境的持續(xù)關(guān)注促使了清潔型能源的發(fā)展，隨著清潔能源在生活中的不斷普及,電動(dòng)汽車呈現(xiàn)了快速增長(zhǎng)的趨勢(shì),并逐漸取代現(xiàn)在流行的燃油車,甚至出現(xiàn)了一些電動(dòng)貨車。

純電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車市場(chǎng)正在快速增長(zhǎng)，由于特斯拉等電動(dòng)汽車品牌的推動(dòng)，純電動(dòng)汽車(EV)和混合電動(dòng)汽車(PHEV)將成為未來(lái)汽車工業(yè)的重要部分。根據(jù)GVR(Grand View Research)公司的調(diào)研，受政府退稅，補(bǔ)貼政策的影響，到2025年，全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)將達(dá)到460億美元

最近，法國(guó)宣稱從2040年開始法國(guó)將全面停止出售汽油車和柴油車，此前德國(guó)也提出到2030年禁售燃油車的計(jì)劃。挪威是世界上最大的石油生產(chǎn)國(guó)之一，為了在2025年之前禁用燃油汽車，挪威政府降低了購(gòu)買電動(dòng)汽車的增值稅。其次，政府提出了電動(dòng)汽車不收取高速公路過(guò)路費(fèi)，允許使用公交車專用車道，提供免費(fèi)的充電樁等政策。

此外，印度宣布到2030年市場(chǎng)上只能銷售電動(dòng)車;英國(guó)宣布從2040年開始禁止銷售新的汽油車和柴油車，至少已經(jīng)有10個(gè)國(guó)家宣布了燃油車禁用計(jì)劃。越來(lái)越多的電動(dòng)汽車推出市場(chǎng)，但要想打破以燃油車為主的汽車市場(chǎng)，動(dòng)力技術(shù)還需要不斷提升。作為開發(fā)設(shè)計(jì)人員，開發(fā)一個(gè)可靠的，高效的，適應(yīng)性強(qiáng)的電池管理系統(tǒng)(BMS)是其中的關(guān)鍵。

本文將深入研究電池管理系統(tǒng)中的一些電力電子元件，它們是保證動(dòng)力系統(tǒng)穩(wěn)定，安全的關(guān)鍵部件。

?電池管理系統(tǒng)(BMS)-- 電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)?電池管理系統(tǒng)可以被認(rèn)為是電池組的“大腦”，主要負(fù)責(zé)確保電池在安全狀態(tài)下工作。鋰電池是純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的理想儲(chǔ)能方案，它具有輕便、高能量密度、低自放電和記憶效應(yīng)等性能。

?但鋰電池方案也面臨一些設(shè)計(jì)問(wèn)題：

1.鋰電池放電產(chǎn)生的過(guò)熱問(wèn)題

2.低于容量的5%會(huì)產(chǎn)生容量衰減

?電池管理系統(tǒng)可以被認(rèn)為是電池組的“大腦”，主要負(fù)責(zé)保護(hù)電池不在安全狀態(tài)下工作。電動(dòng)汽車的主要電能儲(chǔ)存技術(shù)是鋰離子電池。輕便、高能量密度、低自放電和記憶效應(yīng)已經(jīng)將該技術(shù)用于EV、PHEV的理想解決方案。然而它們面對(duì)的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)計(jì)問(wèn)題。

?電池類似于小型炸彈，為確保其使用者的安全和可靠，電池需要嚴(yán)格管理。電池的充電和放電是通過(guò)無(wú)法檢測(cè)的化學(xué)反應(yīng)完成的，在這個(gè)過(guò)程中，熱量起著根本性的作用;眾所周知，當(dāng)熱量增加時(shí)，導(dǎo)體電阻增加，反之電阻降低。

?電就像水一樣，當(dāng)密封起來(lái)時(shí)，它是靜靜的，不流動(dòng)的;一旦出現(xiàn)一個(gè)通路，它會(huì)流過(guò)阻礙最少的路徑。

?同樣用水作類比，把電池的單元看作是給城市供水管網(wǎng)供水的蓄水池。在每個(gè)蓄水池進(jìn)出口位置的調(diào)節(jié)閥用來(lái)調(diào)節(jié)水壓，保證低壓時(shí)可以給所有的蓄水池供水，高壓時(shí)不能漲破水管。

?為了調(diào)節(jié)電池單元的能量流動(dòng)，電池管理系統(tǒng)中，每個(gè)電池單元配有兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，分別用來(lái)做充電和放電控制開關(guān)，根據(jù)電池的荷電狀態(tài)、電壓和溫度條件選擇充電或放電。電池管理系統(tǒng)通過(guò)脈沖，打開和關(guān)閉這些場(chǎng)效應(yīng)管。因此需要高隔離變壓器將控制電路電源部分隔離。Pulse的ph9185.xxxnl系列具有高的絕緣特性，可以有效進(jìn)行控制電路與電源部分的隔離。

?EV、PHEV汽車中電池管理系統(tǒng)的三種方法

?1.電壓

電池管理系統(tǒng)是負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)每個(gè)電池的電壓狀態(tài)，避免電池出現(xiàn)過(guò)壓或欠壓，造成電池出現(xiàn)引起熱擊穿失效。因此保持電池單元電壓的一致性是至關(guān)重要的，電池管理系統(tǒng)采用均衡充電技術(shù)調(diào)整不一致的電池單元。為了實(shí)現(xiàn)均衡充電，BMS系統(tǒng)采用傳感器檢測(cè)每一個(gè)電池單元的電壓的升降，通過(guò)采集得的電壓信號(hào)判斷電池電壓是否在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。普思電子的PA4334系列電感，可以完成電壓的采集工作。

?2.溫度

電池管理系統(tǒng)也負(fù)責(zé)測(cè)量電池組的溫度。如果檢測(cè)到過(guò)熱情況，BMS系統(tǒng)會(huì)通過(guò)停止恢復(fù)性充電或減少電池包的放電的方式將單個(gè)電池單元的溫度控制在安全的操作范圍。

?3.荷電狀態(tài)(SoC)

電池管理系統(tǒng)的另一個(gè)重要的能量管理功能是確定電池的荷電狀態(tài)(SOC)，確保所有電池都均勻放電，并防止放電低于閾值電壓，導(dǎo)致永久性的降低它們的容量。電池管理系統(tǒng)通過(guò)通訊方式接收每個(gè)電池單元剩余的電量，進(jìn)行庫(kù)倫計(jì)算。為保證數(shù)據(jù)的及時(shí)和準(zhǔn)確傳輸，保證通訊系統(tǒng)的安全性和抗干擾性能電子器件是十分重要的。Pulse的HMU2102NL實(shí)現(xiàn)了通訊系統(tǒng)的安全隔離信號(hào)的抗干擾，它通過(guò)菊花鏈架構(gòu)可以支持多組串聯(lián)，實(shí)現(xiàn)同時(shí)監(jiān)測(cè)上百個(gè)電池單元。

?鋰電池儲(chǔ)能是通過(guò)電解液，持續(xù)的將從陽(yáng)極置換出的鋰離子移動(dòng)到陰極完成的。理想充電方式是恒流恒壓充電，在充電過(guò)程中需要使用高電流電感器限制電流變化率和消除對(duì)充電電流紋波。Pulse的PA434XNL系列可實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

?一個(gè)好的電池管理系統(tǒng)的價(jià)值

總的來(lái)說(shuō)，電池管理系統(tǒng)是確保電能存儲(chǔ)系統(tǒng)安全高效地運(yùn)行。對(duì)EV、PHEV產(chǎn)業(yè)最重要的問(wèn)題是證明電動(dòng)汽車越來(lái)越好。

一般來(lái)說(shuō)，汽車是很復(fù)雜的，有些司機(jī)并不真正了燃油汽車的工作狀態(tài)。但大多司機(jī)可以輕松的了解電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力車的工作狀態(tài)。這歸功于電氣工程師和設(shè)計(jì)師們通過(guò)創(chuàng)新力的磁性元件，有效地評(píng)估和控制每一個(gè)電池的性能和健康狀況，并將這些數(shù)據(jù)整合成一個(gè)強(qiáng)大的電池管理系統(tǒng)，使電能存儲(chǔ)系統(tǒng)更安全、更耐用。以上就是電池管理系統(tǒng)的保障解析，希望能給大家?guī)椭?