电池管理方案

Word第第页电池管理方案矿用防爆电池电池管理方案范本

一、项目基本状况概述

煤矿井下紧急救生舱是一个密封式逃命避难场所。可供井下在灾变时期井下人员避险之用,是一种与外界隔离、供应维持生命的平安环境空间,意在为井下的矿工在逃命不行能的状况下避难,以便让他们脱险或等待救援。该产品能供应避难人员至少96小时所需的氧气、水、食物,以及所需的救生包、卫生设施、通信设备、环境气体监测设备等。为了保证救生舱内人员的健康生存,它具有氧气供应装置、一氧化碳和二氧化碳汲取装置、除湿降温空调系统。该装置系统属于逃命避难的一种先进的高新技术装备。该救生舱主要应用于煤矿井下,同时也可用于非煤矿山、核电站、地铁、地下停车场等场所广泛使用。

矿用避难硐室和矿用可移动救生舱是国家'十一五'科技支撑打算'矿井重大应急救援关键技术研发'项目,(2023年国家科技部批准主项,项目编号:2023bak25b00-4k),是一项关于矿业生产平安的重点国家项目,也是一项'人命关天'的民生项目,该项目系统庞大,配套冗杂,要求平安性、牢靠性、功能性、适用性和可操作性标准高。

二、电源系统介绍

1.系统以3.2v/60ah的磷酸铁锂单体电池为基础器件,通过针对煤矿救生舱电源领域的特别要求配套开发的bms模块将16个3.2v/60ah的电池串联组合成48v/60ah的电池组。

2.以带bms系统的48v/60ah电池组为子系统,通过同级级联通讯,8并组合成48v/480ah的电池组。

每个电池组子系统为的系统,电池管理系统,显示屏和led状态指示,组网数据通讯接口,假如需要设置修改参数,实行上位机软件直接编辑模式(系统调试大都在井上进行)。

3.采纳公用的充电模块,用直流继电器掌握每个电池箱的充放电,以降低本钱和功耗。

图表1防爆电源系统示意图

图表2电池管理系统拓扑图

电池管理系统的布局如图2所示,整个系统采纳一种主从式的结构连接,以24路的集中式bms作为主机和第1个电池包的采集单元,其他每个电池包配置一个24路的从机(采集模块),通过can通讯协议将采集的数据传送给主机。主机对全部采集的数据进行分析和计算,对于在警戒值以外的电池包报警,对超过爱护值的电池包通过级电器实行爱护操作。

三、电池管理系统的功能

1.将系统根据示意图分别接到负载端,井下沟通电源端和集中掌握端口。

2.当电池管理系统监测到电池组系统电压或单节电池电压低于设定的值,系统开头进入充电模式,在充电过程中电池管理系统会监控电池单电压、充电电流、电池的温度,但发觉异样时先发出警告性报警,然后会切断充电回路,停止充电,但电池管理系统发觉电池之间不均衡会自动启动均衡装置,保证每节电池都会布满。

3.当接到放电指令后,电池组开头向负载放电,直到电池组内单节电芯到达放电截止条件,在放电过程中电池管理系统会对电池的电压、温度,放电电流监测,一旦发觉异样系统会马上中止放电。i/o模块通过采集个子系统的信息,计算出电源管理系统的充、放电状态,充、放电电流,电池组(剩余)容量。

4.当电池管理系统监测到单节电池温度低于或者高于电池组工作的极限温度时,启动爱护功能。

5.当系统既不充电也不放电时,系统进入睡眠模式,系统只需要很小的能量维持芯片的供电。

6.电池管理系统有自检功能,当发觉电池管理系统的感知部分、信号采集电路、供电和爱护线路异样时,系统也会报警。

7.电源系统的运行信息和故障信息会通过led灯指示或通过液晶屏定量地显示出来。液晶屏显示的信息会没两秒钟刷新一次。

8.用户可使用专用的软件设置电源系统的工作条件、报警条件和爱护条件。

9.电池管理系统具备输出短路爱护功能和电池信息采集线开路功能。

功能

项目

功能描述

数据采集/计算

电压检测

利用专用电压测量芯片,内含12位a/d转换器使测量有效位到达8mv,电池巡检周期到达20ms。从而精确准时监控电池在使用过程中的状态及改变,有效地防止电池的不正值使用。单体电压测量回路在待机或休眠模式下,漏电不超过50ua

温度采集

温度掌握包括温度测量和电池箱加热、风冷掌握。依据电池箱内部温度场典型分布安装,针对电池管理系统自身温度,进风口、出风口等温度点等进行测量,并实时推断电池箱过温、低温或温差过大等故障,依据电池箱温度状况进行加热或风冷掌握.

电流检测

电流检测包括电流测量,并实时推断电池组过流报警爱护

绝缘检测

支持绝缘检测功能,根据国家电动汽车相关标准进行绝缘状态检测

soc估算

实时计算电池组soc以及电池组可供应的瞬时充放电功率(电流)

通讯功能

can通讯

can通讯保持与整车的通信,依据整车制定的can协议,通过高速的can向整车实时供应动力蓄电池各工作状态及电池管理系统工作状态

均衡功能

放电均衡

可以根据协定的均衡管理掌握策略对电芯进行均衡管理功能,进而削减电池在使用过程的不全都性,提高整组电池的使用性能

自检功能

系统自检

bms设置了强大的系统自检功能,系统上电后对电压、温度、通讯、存储器等部件进行检测,保证系统自身的工作正常

报警功能

系统监测

bms对整车电池的离散性进行分析并依据不同故障类型进行报警,同时对电池充放电次数以及历史数据进行记录,以便进行系统诊断及性能优化。

图表3bms功能列表

三、系统特点

1)全方位显示救生舱各功能区电源状态。

2)全面满意各功能区电能消耗

3)全电源系统实施本安爱护

4)全系统电器元件实施'双八五'检测

5)全系统实施模块化组合

6)全过程实施标准化管理

四、主要技术参数

bms锂电池管理系统具有监视和掌握功能,可用于锂电池组或铅酸蓄电池组,最多可监控24串电池,供应电池组监控、soc估算、充放电爱护、电池组均衡、温度掌握等功能,并供应can和rs485两种通讯方式。

项目

技术参数

工作电压

dc48v(36v~72v)

功耗

6-10w

工作温度

-20℃~85℃

储存温度

-40℃~125℃

通讯

can2.0b/rs232/rs485

24路集中式bms

284.5*102*40mm

24路采集模块

163.5*100*33mm

图表4bms工作参数

工作状态

报警名称

报警值

均充状态

均充电压过高

>59v

均充电压过低

soc>20%精度≤5%

soc≤20%精度≤3%

图表6bms的测量精度

五、系统配置

序号

型号

数量

单位

备注

1

bms24路集中式

1

pcs

主机及24路采集功能

2

bms24路从机

n

pcs

每个从控盒最多可监控24节电池,.

3

集中式线束

1

套

4

从机盒线束

n

套

6

分流器300a

1

pcs

依据使用选择相应的量程

7

温度传感器

16(1+n)

pcs

每个电池均需配置

图表7系统配置表

矿用防爆电池管理方案模版

一、项目基本状况概述

煤矿井下紧急救生舱是一个密封式逃命避难场所。可供井下在灾变时期井下人员避险之用,是一种与外界隔离、供应维持生命的平安环境空间,意在为井下的矿工在逃命不行能的状况下避难,以便让他们脱险或等待救援。该产品能供应避难人员至少96小时所需的氧气、水、食物,以及所需的救生包、卫生设施、通信设备、环境气体监测设备等。为了保证救生舱内人员的健康生存,它具有氧气供应装置、一氧化碳和二氧化碳汲取装置、除湿降温空调系统。该装置系统属于逃命避难的一种先进的高新技术装备。该救生舱主要应用于煤矿井下,同时也可用于非煤矿山、核电站、地铁、地下停车场等场所广泛使用。

矿用避难硐室和矿用可移动救生舱是国家'十一五'科技支撑打算'矿井重大应急救援关键技术研发'项目,(2023年国家科技部批准主项,项目编号:2023bak25b00-4k),是一项关于矿业生产平安的重点国家项目,也是一项'人命关天'的民生项目,该项目系统庞大,配套冗杂,要求平安性、牢靠性、功能性、适用性和可操作性标准高。

二、电源系统介绍

1.系统以3.2v/60ah的磷酸铁锂单体电池为基础器件,通过针对煤矿救生舱电源领域的特别要求配套开发的bms模块将16个3.2v/60ah的电池串联组合成48v/60ah的电池组。

2.以带bms系统的48v/60ah电池组为子系统,通过同级级联通讯,8并组合成48v/480ah的电池组。

每个电池组子系统为的系统,电池管理系统,显示屏和led状态指示,组网数据通讯接口,假如需要设置修改参数,实行上位机软件直接编辑模式(系统调试大都在井上进行)。

3.采纳公用的充电模块,用直流继电器掌握每个电池箱的充放电,以降低本钱和功耗。

电池管理系统的布局如图2所示,整个系统采纳一种主从式的结构连接,以24路的集中式bms作为主机和第1个电池包的采集单元,其他每个电池包配置一个24路的从机(采集模块),通过can通讯协议将采集的数据传送给主机。主机对全部采集的数据进行分析和计算,对于在警戒值以外的电池包报警,对超过爱护值的电池包通过级电器实行爱护操作。

三、电池管理系统的功能

1.将系统根据示意图分别接到负载端,井下沟通电源端和集中掌握端口。

2.当电池管理系统监测到电池组系统电压或单节电池电压低于设定的值,系统开头进入充电模式,在充电过程中电池管理系统会监控电池单电压、充电电流、电池的温度,但发觉异样时先发出警告性报警,然后会切断充电回路,停止充电,但电池管理系统发觉电池之间不均衡会自动启动均衡装置,保证每节电池都会布满。

3.当接到放电指令后,电池组开头向负载放电,直到电池组内单节电芯到达放电截止条件,在放电过程中电池管理系统会对电池的电压、温度,放电电流监测,一旦发觉异样系统会马上中止放电。i/o模块通过采集个子系统的信息,计算出电源管理系统的充、放电状态,充、放电电流,电池组(剩余)容量。

4.当电池管理系统监测到单节电池温度低于或者高于电池组工作的极限温度时,启动爱护功能。

5.当系统既不充电也不放电时,系统进入睡眠模式,系统只需要很小的能量维持芯片的供电。

6.电池管理系统有自检功能,当发觉电池管理系统的感知部分、信号采集电路、供电和爱护线路异样时,系统也会报警。

7.电源系统的运行信息和故障信息会通过led灯指示或通过液晶屏定量地显示出来。液晶屏显示的信息会没两秒钟刷新一次。

8.用户可使用专用的软件设置电源系统的工作条件、报警条件和爱护条件。

9.电池管理系统具备输出短路爱护功能和电池信息采集线开路功能。

功能

项目

功能描述

数据采集/计算

电压检测

利用专用电压测量芯片,内含12位a/d转换器使测量有效位到达8mv,电池巡检周期到达20ms。从而精确准时监控电池在使用过程中的状态及改变,有效地防止电池的不正值使用。单体电压测量回路在待机或休眠模式下,漏电不超过50ua

温度采集

温度掌握包括温度测量和电池箱加热、风冷掌握。依据电池箱内部温度场典型分布安装,针对电池管理系统自身温度,进风口、出风口等温度点等进行测量,并实时推断电池箱过温、低温或温差过大等故障,依据电池箱温度状况进行加热或风冷掌握.

电流检测

电流检测包括电流测量,并实时推断电池组过流报警爱护

绝缘检测

支持绝缘检测功能,根据国家电动汽车相关标准进行绝缘状态检测

soc估算

实时计算电池组soc以及电池组可供应的瞬时充放电功率(电流)

通讯功能

can通讯

can通讯保持与整车的通信,依据整车制定的can协议,通过高速的can向整车实时供应动力蓄电池各工作状态及电池管理系统工作状态

均衡功能

放电均衡

可以根据协定的均衡管理掌握策略对电芯进行均衡管理功能,进而削减电池在使用过程的不全都性,提高整组电池的使用性能

自检功能

系统自检

bms设置了强大的系统自检功能,系统上电后对电压、温度、通讯、存储器等部件进行检测,保证系统自身的工作正常

报警功能

系统监测

bms对整车电池的离散性进行分析并依据不同故障类型进行报警,同时对电池充放电次数以及历史数据进行记录,以便进行系统诊断及性能优化。

图表3bms功能列表

三、系统特点

1)全方位显示救生舱各功能区电源状态。

2)全面满意各功能区电能消耗

3)全电源系统实施本安爱护

4)全系统电器元件实施'双八五'检测

5)全系统实施模块化组合

6)全过程实施标准化管理

四、主要技术参数

bms锂电池管理系统具有监视和掌握功能,可用于锂电池组或铅酸蓄电池组,最多可监控24串电池,供应电池组监控、soc估算、充放电爱护、电池组均衡、温度掌握等功能,并供应can和rs485两种通讯方式。

项目

技术参数

工作电压

dc48v(36v~72v)

功耗

6-10w

工作温度

-20℃~85℃

储存温度

-40℃~125℃

通讯

can2.0b/rs232/rs485

24路集中式bms

284.5*102*40mm

24路采集模块

163.5*100*33mm

图表4bms工作参数

工作状态

报警名称

报警值

均充状态

均充电压过高

>59v

均充电压过低

soc>20%精度≤5%

soc≤20%精度≤3%

图表6bms的测量精度

五、系统配置

序号

型号

数量

单位

备注

1

bms24路集中式

1

pcs

主机及24路采集功能

2

bms24路从机

n

pcs

每个从控盒最多可监控24节电池,.

3

集中式线束

1

套

4

从机盒线束

n

套

6

分流器300a

1

pcs

依据使用选择相应的量程

7

温度传感器

16(1+n)

pcs

每个电池均需配置

图表7系统配置表

矿用防爆电池管理方案

一、项目基本状况概述

煤矿井下紧急救生舱是一个密封式逃命避难场所。可供井下在灾变时期井下人员避险之用,是一种与外界隔离、供应维持生命的平安环境空间,意在为井下的矿工在逃命不行能的状况下避难,以便让他们脱险或等待救援。该产品能供应避难人员至少96小时所需的氧气、水、食物,以及所需的救生包、卫生设施、通信设备、环境气体监测设备等。为了保证救生舱内人员的健康生存,它具有氧气供应装置、一氧化碳和二氧化碳汲取装置、除湿降温空调系统。该装置系统属于逃命避难的一种先进的高新技术装备。该救生舱主要应用于煤矿井下,同时也可用于非煤矿山、核电站、地铁、地下停车场等场所广泛使用。

矿用避难硐室和矿用可移动救生舱是国家'十一五'科技支撑打算'矿井重大应急救援关键技术研发'项目,(2023年国家科技部批准主项,项目编号:2023bak25b00-4k),是一项关于矿业生产平安的重点国家项目,也是一项'人命关天'的民生项目,该项目系统庞大,配套冗杂,要求平安性、牢靠性、功能性、适用性和可操作性标准高。

二、电源系统介绍

1.系统以3.2v/60ah的磷酸铁锂单体电池为基础器件,通过针对煤矿救生舱电源领域的特别要求配套开发的bms模块将16个3.2v/60ah的电池串联组合成48v/60ah的电池组。

2.以带bms系统的48v/60ah电池组为子系统,通过同级级联通讯,8并组合成48v/480ah的电池组。

每个电池组子系统为的系统,电池管理系统,显示屏和led状态指示,组网数据通讯接口,假如需要设置修改参数,实行上位机软件直接编辑模式(系统调试大都在井上进行)。

3.采纳公用的充电模块,用直流继电器掌握每个电池箱的充放电,以降低本钱和功耗。

电池管理系统的布局如图2所示,整个系统采纳一种主从式的结构连接,以24路的集中式bms作为主机和第1个电池包的采集单元,其他每个电池包配置一个24路的从机(采集模块),通过can通讯协议将采集的数据传送给主机。主机对全部采集的数据进行分析和计算,对于在警戒值以外的电池包报警,对超过爱护值的电池包通过级电器实行爱护操作。

三、电池管理系统的功能

1.将系统根据示意图分别接到负载端,井下沟通电源端和集中掌握端口。

2.当电池管理系统监测到电池组系统电压或单节电池电压低于设定的值,系统开头进入充电模式,在充电过程中电池管理系统会监控电池单电压、充电电流、电池的温度,但发觉异样时先发出警告性报警,然后会切断充电回路,停止充电,但电池管理系统发觉电池之间不均衡会自动启动均衡装置,保证每节电池都会布满。

3.当接到放电指令后,电池组开头向负载放电,直到电池组内单节电芯到达放电截止条件,在放电过程中电池管理系统会对电池的电压、温度,放电电流监测,一旦发觉异样系统会马上中止放电。i/o模块通过采集个子系统的信息,计算出电源管理系统的充、放电状态,充、放电电流,电池组(剩余)容量。

4.当电池管理系统监测到单节电池温度低于或者高于电池组工作的极限温度时,启动爱护功能。

5.当系统既不充电也不放电时,系统进入睡眠模式,系统只需要很小的能量维持芯片的供电。

6.电池管理系统有自检功能,当发觉电池管理系统的感知部分、信号采集电路、供电和爱护线路异样时,系统也会报警。

7.电源系统的运行信息和故障信息会通过led灯指示或通过液晶屏定量地显示出来。液晶屏显示的信息会没两秒钟刷新一次。

8.用户可使用专用的软件设置电源系统的工作条件、报警条件和爱护条件。

9.电池管理系统具备输出短路爱护功能和电池信息采集线开路功能。

功能

项目

功能描述

数据采集/计算

电压检测

利用专用电压测量芯片,内含12位a/d转换器使测量有效位到达8mv,电池巡检周期到达20ms。从而精确准时监控电池在使用过程中的状态及改变,有效地防止电池的不正值使用。单体电压测量回路在待机或休眠模式下,漏电不超过50ua

温度采集

温度掌握包括温度测量和电池箱加热、风冷掌握。依据电池箱内部温度场典型分布安装,针对电池管理系统自身温度,进风口、出风口等温度点等进行测量,并实时推断电池箱过温、低温或温差过大等故障,依据电池箱温度状况进行加热或风冷掌握.

电流检测

电流检测包括电流测量,并实时推断电池组过流报警爱护

绝缘检测

支持绝缘检测功能,根据国家电动汽车相关标准进行绝缘状态检测

soc估算

实时计算电池组soc以及电池组可供应的瞬时充放电功率(电流)

通讯功能

can通讯

can通讯保持与整车的通信,依据整车制定的can协议,通过高速的can向整车实时供应动力蓄电池各工作状态及电池管理系统工作状态

均衡功能

放电均衡

可以根据协定的均衡管理掌握策略对电芯进行均衡管理功能,进而削减电池在使用过程的不全都性,提高整组电池的使用性能

自检功能

系统自检

bms设置了强大的系统自检功能,系统上电后对电压、温度、通讯、存储器等部件进行检测,保证系统自身的工作正常

报警功能

系统监测

bms对整车电池的离散性进行分析并依据不同故障类型进行报警,同时对电池充放电次数以及历史数据进行记录,以便进行系统诊断及性能优化。

图表3bms功能列