电动汽车电池管理系统技术趋势及方案精选

1、-3 -电动汽车电池管理系统技术趋势及方案精选电动车未来将以锂电池为主要动力驱动来源，主因在于锂电池有高能量密度优势，所以性能较为稳定。然而锂电池大量生产时品质不易掌握，电池芯出厂时电量即存在些微差异， 且随着操作环境、老化等因素，电池间不一致性将愈趋明显，电池效率、寿命也都将变差， 再加上过充或过放等情况，严重时可能导致起火燃烧等安全问题。电池管理系统 BMS的重要性不言而喻，BMS是动力电池组的核心技术，也是整车企业最 为关注的环节。一、技术及趋势BMS属于电池包一部分，电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主 要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。模块化的结构设计实现了电

2、芯的集成，通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径；通过 BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。BMS主要作用包括：估测电池的荷电状态， 检测电池的使用状态， 管控电池的循环寿命。 在充电过程中对电池的热管理，启停锂电池的冷却系统，同时也管理单体电池之间的均衡， 防止单体电池过充过放产生危险。另外监测整个电池的健康工作状态。图表1国内外主流BMS供应商的技术参数国卄主蛊厂两国内主為厂畅配套方案主卿构抄删电压刑哩辎S： a. iws 电鴉剤更蒂度0 14FS 电济测里題：SOCfe算蒂度：Ett 均衙方式：主动甲湎电压测里犒度

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4、指令通过CAN通讯系统传送给汽车中央控制单元或整车VMS系统。、国内车用BMST家浅析国内主流车用BMST家都有被动均衡技术，而且其中绝大部分都有主动均衡技术储备。 在厂家给的配置单上，主动均衡是一个“选配”功能。被动均衡的BMS装机量较大，占据新能源汽车市场较高的份额， 远远高于主动均衡 BMS的市场份额。国内的新能源汽车主要是中 低端产品，考虑到成本及配置需求方面，被动均衡相对较易接受。 随着新能源汽车产品的向高端发展，对BMS的要求也越来越高，主动均衡技术将成为未来的发展趋势。在软件方面其最核心的技术在于SOC勺估测算法，电动汽车动力电池的电荷状态估测是BMS控制算法的核心所在，直接影响

5、到电动汽车的使用寿命和运行稳定性状态。SOC是BMS中最重要的参数，目前大部分 BMS厂家的SOC估算精度是在5%以内的，部分是在 8河内。对于BMS的技术，目前各大芯片厂家都推出了自己的解决方案，以及针对性的底层芯片，供厂家进行二次开发。常用的主流方案以及芯片有这么几个大的厂商，TI （德州仪器）、ST（意法半导体）、 ADI （亚德诺）、 ATMEL（艾特梅尔）、Infinen （英飞凌）、Lin ear （凌 力尔特）、Maxim （美信）等厂家。国内的BMS企业都是在此基础上进行二次开发，包括硬件设计，软件的搭建等。、ADI、ON TI电动汽车电池管理解决方案（一）ADI全隔离式锂离子

6、电池监控和保护系统1. 方案特点锂离子电池组包含大量的电池单元，必须正确监控才能提高电池效率，延长电池寿命确保安全性。方案中的6通道AD7280A器件充当主监控器，向系统演示平台评估板提供精确 的电压测量数据，而 6通道AD8280器件充当副监控器和保护系统。AD8280是一款用于锂离子电池组的纯硬连线安全监控器，配合AD7280A使用时，可提供具有可调阈值检测和共用或单独报警输出的低成本、冗余、备用电池监控器。它具有自测功能，因此适合混合动力电动汽车等高可靠性应用或者不间断电源等高压工业应用。AD7280A和AD8280均从监控的电池单元获得电源。-4 -ADUM540偉成一个DC-DC专换

7、器，用于向ADuM1201和ADuM1401隔离器的高压端供电, 以及向AD7280ASPI接口提供VDRIVE电源。这些4通道、磁性隔离电路是安全、可靠、易用 的光耦合器替代解决方案。2. 方案框图3. 芯片参数3.1 ADI AD7280A 参数单颗处理4-6 s 前端12 Bit ADC 采样，平均每通道采样时间1 us能够对6个通道的电压和温度进行监测，典型精度达土 1.6 mV （典型值）多个AD7280A可采用菊花链连接，单个电路板最多可监控48个电池单元，转换只需7卩s-8 -提供被动式电池单元平衡控制功能转换模式下功耗小于 6 mA断电模式下功耗小于1.8 uASPI通信提供C

8、RC校验保证数据的可靠性3.2 ADI AD8280 参数电压范围：6.0 V - 30 V多路输入可监控 3-6路电池电压和2个温度可调监控阀值：过压、欠压、过温报警选项：单独或者共用报警可通过菊花链方式连接（二）ON电池监护方案llevreApplIcatiDMi Vollaot机 Speca are denned as Ta=29degC3 imbe佃 o4twwise specif lea jPriatfretierta rar 与洛 llrell in MriM wish MV e«|Hibflity(S.VhulM per 1 eell)Delectlcm Md R

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