BMS 中的防護(hù)電路

BMS 是 BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 的第一個(gè)字母簡(jiǎn)稱組合，稱之謂電池管理系統(tǒng)。

為什么鋰電池需要 BMS 管理系統(tǒng)? 鋰電池存在安全性差，時(shí)有發(fā)生爆炸等缺陷（詳見(jiàn)附錄說(shuō)明）

電源 信號(hào)

電池

一種主從結(jié)構(gòu)的 BMS 接線示意（上圖）

一．充放電回路中 MOS 管的防護(hù)電路

BMS 充放電回路中 MOS 管， 開關(guān)瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓，進(jìn)而損壞 MOS 管，功率管開關(guān)速度越快，產(chǎn)生的過(guò)電壓也就越高。為了防止器件損壞，會(huì)在 GS 間增加大功率的 TVS 管

MDSG GS 之間 SMCJ15CA

MDSG GS 之間 SMCJ36CA

TVS 推薦使用 SMCJ 系列產(chǎn)品，選型根據(jù)電池的最高電壓和 MOS 的耐壓來(lái)選擇，

TVS 推薦使用5.0SMDJ 系列產(chǎn)品，選型根據(jù)電池的最高電壓和 MOS 的耐壓來(lái)選擇，

二．CAN BUS 的 ESD 防護(hù)

D8 常用物料：ESD24VAPB

三．RS485 防護(hù)器件選擇

常用的防護(hù)器件

延伸知識(shí)：

為什么鋰電池需要 BMS 管理系統(tǒng)? 鋰電池存在安全性差，時(shí)有發(fā)生爆炸等缺陷。尤其是鈷酸鋰為正極材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。此外，幾乎所有種類的鋰電池過(guò)度充電或過(guò)度放電都會(huì)引起電芯不可逆轉(zhuǎn)的損傷。鋰電池對(duì)溫度也極為敏感：

如果在溫度過(guò)高的狀況下使用，可能引起電解液分解、燃燒甚至爆炸;溫度過(guò)低將導(dǎo)致鋰電池的各項(xiàng)性能明顯惡化，影響設(shè)備的正常使用。

由于鋰電池制作工藝的限制，每個(gè)電池單元的內(nèi)阻、容量等均會(huì)存在差異。當(dāng)多個(gè)電池單元串聯(lián)使用時(shí)，會(huì)引起各個(gè)電芯的充放電速率不一致，這導(dǎo)致了電池容量的利用率低下。鑒于此，鋰電池在實(shí)際使用過(guò)程中通常需要專門的保護(hù)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控電池的健康狀態(tài)，從而管理鋰電池的使用過(guò)程。

鋰電池管理系統(tǒng)能有效的對(duì)鋰電池組進(jìn)行有效的監(jiān)控、保護(hù)、能量均衡和故障警報(bào)，進(jìn)而提高整個(gè)動(dòng)力電池組的工作效率和使用壽命。鋰電池由于其工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量密度大、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染、 自放電小、循環(huán)壽命長(zhǎng)等眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用在各種精密設(shè)備上。

BMS 動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)的原理：

鋰電池管理系統(tǒng)（BMS），通過(guò)檢測(cè)動(dòng)力電池組中各單體電池的狀態(tài)來(lái)確定整個(gè)電池系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)它們的狀態(tài)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的控制調(diào)整和策略實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理以保證動(dòng)力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

典型鋰電池管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu)主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來(lái)說(shuō)，由中央處理單元（主控模塊）、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測(cè)模塊、顯示單元模塊、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等構(gòu)成。

一般通過(guò)采用內(nèi)部 CAN 總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)信息通訊。

基于各個(gè)模塊的功能，BMS 能實(shí)時(shí)檢測(cè)動(dòng)力鋰電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測(cè)等，并且能夠計(jì)算動(dòng)力電池剩余容量、充放電功率以及 SOC&SOH 狀態(tài)。

審核編輯 黃宇