磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)方案

1、磷酸鐵鋰電池管理系統(tǒng)方案一概述：隨著使用燃油的飛機汽車越來越多,為了適應(yīng)工業(yè)化快速發(fā)展的步伐,熱電廠建設(shè)也越來越多,溫室氣體排放越來越嚴(yán)重,北(南)極冰川加速融化,地球平均溫度在逐年上升,逐步構(gòu)成了對地球生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重威脅,控制二氧化碳排放已擺在人類生存發(fā)展的急需解決的問題.尋找可替代能源已成為人類發(fā)展的奮斗方向.目前最為可行的方法就是使用電池這種零排放的清潔能源.近年來,大容量無二次污染的電池相繼問世,性能價格比也越來越高,為汽車等廣泛使用動力電池成為了可能.目前已有多家汽車工廠開始實驗生產(chǎn)了電池動力(或電池燃油混合動力)的汽車,從使用的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都取得了可喜的成績.為人類的可持續(xù)發(fā)

2、展找到了一條前景樂觀的發(fā)展道路.磷酸鐵鋰是一種新型電池,它具有大容量,壽命長(比鉛酸電池長3-4倍),可循環(huán)充放電2000次以上,充電速度快,在1.5C充電速率條件下,40分鐘即可充飽,可提供大的啟動電流.耐高溫,電熱峰值可達(dá)350500.體積小重量輕,與同等容量的鉛酸電池相比,重量減輕1/3強.無污染,清潔環(huán)保.更重要的屬性是:磷酸鐵鋰電池經(jīng)過嚴(yán)格的安全測試,即使在最惡劣的交通事故中也不會產(chǎn)生爆炸,磷酸鐵鋰完全解決了象鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強烈的碰撞下會產(chǎn)生爆炸,對消費者的健康和安全構(gòu)成威脅.所以磷酸鐵鋰是作為汽車動力電池最合適的選擇.上圖為控制電路功能框圖。單節(jié)磷酸

3、鐵鋰電池電壓約為2.5-3.3V,那么動力電壓需要多節(jié)電池串并聯(lián)組合才能提供足夠高的電壓和大電流,一般公交車動力電池約需要340V左右的電壓,即需要100多節(jié)電池進(jìn)行串聯(lián).如此多的電池,我們需要對每一單節(jié)電池的電壓和溫度進(jìn)行監(jiān)測,時刻了解電池的屬性,這就需要一個電池管理系統(tǒng)來實現(xiàn).我公司的汽車動力電池多節(jié)(組)監(jiān)測管理系統(tǒng)BMS就針對多節(jié)磷酸鐵鋰電池的在線監(jiān)測而開發(fā),這套系統(tǒng)可對最多12組(每組可檢測12個單節(jié)電池),即最多144個單節(jié)電池電壓和溫度實時在線檢測,并將測量據(jù)在一個7吋觸摸顯示終端上顯示.1-2秒即可對被測量的全部單節(jié)電池數(shù)據(jù)刷新一次.對電池的狀態(tài)進(jìn)行實時跟蹤.同時可測量電池的充

4、放電流.可顯示總電壓.可時刻監(jiān)測多組電池的工作溫度.并會對電池電壓過低過過高,溫度值的超溫實行提示報警功能.下圖為汽車動力電池多節(jié)(組)監(jiān)測管理系統(tǒng)BMS測試平臺,注意,此時測量的是一組全新未經(jīng)過充電的電池組,所以電池電壓均在未充電狀態(tài)的電壓值.前面的4節(jié)電池組根據(jù)客戶要求并未安裝溫度傳感器,所以溫度指均為0.下圖為單組電池電壓溫度采集板(LECU)外觀圖.下圖為單組電池電壓溫度采集板(LECU)外觀圖.下圖為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(BMS)外觀圖.每組采集板只能采集12個單節(jié)電池的電壓,如果需要對多于12節(jié)單節(jié)電池的監(jiān)測,須采用多個電路采集板,例如9組電池可采集9x12=108節(jié)(組,為了提高輸出電流,可允許多個單節(jié)電池并聯(lián))單節(jié)電池,而數(shù)據(jù)處理板可對12組以下(含12組)電池采集板的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,同時可對電池的充放電電流進(jìn)行取樣和測量,并一同將所有電池數(shù)據(jù)傳輸給控制顯示終端.考慮到不同車型的啟動電池的電壓差異,例如小型轎車的電池是12V,而大型公交車的電池電壓是24V,我們的管理系統(tǒng)使用的汽車的啟動電池電源.系統(tǒng)電源需要一個DC-DC開關(guān)電源變換器,允許電池電壓在9V-30V之間的范圍變化,整個系統(tǒng)的耗電