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    電池知識

    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    電池管理系統的運用

    2021-04-25 ryder

    當今社會能源緊缺,環境污染等問題給人類提出了緊要課題,各電池廠家積極研發研究出各種類型的蓄電池,尤其以鋰離動力電池為先進的代表從而處理了這一難題。鋰動力電池使用和推廣的瓶頸,主要是在組合使用時電池包中的單只電池失效,導致電池包綜合性能下降和電池包被超限使用。哈爾濱冠拓電源有限公司加工的“電池包管理系統”通過對電池包中串聯單體電池電壓、電流、環境與操作溫度的采集、分解、決策,經過接口與充電器、負載控制器、指示儀表等外部設備功能聯動,實時對電池包工作狀態測試,延長電池包使用壽命,從而打開了這一瓶頸。

    電池管理系統具有CAN總線接口,電池管理系統通過CAN總線接口與電動車主控制器進行通信,可以傳輸電池管理系統的所有監控數據,包括總電流,單體最高電壓,單體最低電壓,最高溫度,最低溫度,SOC,總電壓等數據。電動車主控制器根據電池管理系統傳輸的數據,對整車的控制進行實時調整,達到對鋰動力電池更加合理的使用效果,延長鋰動力電池的使用壽命。


    管理系統主要技術指標


    1管理系統采用模塊化設計,共10塊電壓采集模塊,每個電壓采集模塊有一個溫度測量傳感器,共有10個溫度測量點。電流測量使用獨立的模塊,電壓采集、電流采集有上位機管理和控制。電壓和電流模塊采用標準模塊。


    2單體電壓采樣范圍0~5V,采樣精度±15mV、


    電流采樣范圍0~300A,采樣精度1A


    溫度采樣范圍-20℃~80℃,采樣精度±1℃


    3控制方式


    電壓管理:


    電池包工作時(放電),限制輸出:當任何一只電池壓降到3.65V時(可設置),點亮一只$閃爍發光二極管警報燈,給電機控制器信號限制輸出。停止輸出:當任何一只電池壓降到3.3V時(可設置),發出一個繼電器閉合信號,給電機控制器信號控制電機停止輸出。強制斷開:當任何一只電池壓降到3.0V時,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,延時20S后發出一個繼電器閉合信號,控制切斷接觸器切斷電池放電總回路,繼電器觸點為常開。


    電池包充電時,當任何一只電池電壓超過4.3V時,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,信號送至充電機,充電機受控立即停止充電,或送至電機控制器,停止能量回收。


    溫度管理:


    電池包放電時,當測試到任何一個溫度大于40℃時,發出一個繼電器閉合信號,啟動風扇,當溫度大于52℃時,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,給電機控制器,限制電機控制器輸出。風扇啟動后當溫度降到36℃時,風扇停轉。


    電池包充電時,當測試到任何一個溫度大于40℃時,發出一個繼電器閉合信號(和上面的繼電器是同一個),啟動風扇,當溫度大于52℃時,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,信號給充電機,停止充電機輸出。風扇啟動后當溫度降到36℃時,風扇停轉。


    大于52℃時點亮的發光二極管和電壓超過4.3V時點亮的發光二極管是同一個。


    電流控制:


    電池包放電時限制放電電流為90A,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,超過時發出信號給電機控制器,電機控制器限制輸出。當電池包接受能量反饋電流超過30A時,點亮一只紅色閃爍發光二極管警報燈,發出信號停止電機控制器的能量反饋。


    4電池管理系統數據上傳計算機通訊


    管理系統主控模塊有USB的輸出接口,可以實現與計算機之間的通信。主控模塊帶有一個CAN2.0B接口,可以通過CAN協議與其他設備通信。


    管理系統的參數調整可以通過觸摸彩屏的按鈕完成。


    通過計算機軟件可以隨時接收電池包工作時的信息,顯示和記錄內容包括單體電池電壓、溫度、電流、SOC和總電壓,記錄格式為記事本或Excel。依據記錄數據可繪制和打印時間/電壓(電流)、電壓(時間)/容量曲線。


    管理模塊有數據保存功能,隨時保存電池包最后上傳給上位機的3天的數據,數據內容為單體電池電壓、充放電電流、溫度、SOC值。通過計算機可以讀取存儲器上的數據,存儲器可以采用閃存存儲器或存儲卡的形式,數據在存儲器中可以長期保存。


    5主控模塊采用彩色5.6寸或4.3寸觸摸液晶屏,數據采樣時間為500ms。


    SOC的精度要求±8%。


    管理系統工作電壓DC12V,由外部提供。


    管理系統工作時耗電小于5W,非工作狀態耗電小于25mW。


    有鋰動電池使用的地方就有電池管理系統的身影,電池管理系統將與綠色能源一起給我們的社會帶來新的曙光。

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