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智能電池管理系統

發布時間:2017-6-19 9:17:15,發布者:


智能電池系統(SBS)是現代電源技術的分支和重要組成部分。智能電池系統利用內部電子線路來測量、計算和存儲電池數據,它使電源的使用和管理更加可預測。電池管理系統的基本功能分為檢測、管理、保護這三大塊。具體來看,包括數據采集、狀態監測、均衡控制、熱管理、安全保護、信息管理等功能。



電池組參數采集

電池組參數采集主要包括電池組中單體電池電壓、系統電流、系統溫度的采集,該參數可用于判定電池的剩余電量、故障保護等。鋰離子電池的電壓最能體現電池的性能狀態,既可以用于過充、過放等故障保護,也可以用于初步估計鋰離子電池的剩余電量。系統電流可用于判斷是否出現過放或過流,還可以通過對電流與時間的積分,估計電池的剩余電量等。系統溫度主要用于防止電池組溫度過高,發生安全事故,并對剩余容量計算進行補償。剩余電量是反映電池性能的重要參數,也是主機進行充電、放電的判斷依據。剩余電量的準確估算可以保護電池,防止過充、過放的發生,便于客戶做出合理的時間安排。


電池組故障保護

使用鋰離子電池時,必須提供電池組故障保護,過熱或過充均可能引起火災或爆炸。智能電池管理系統可分為一級保護和二級保護。一級保護檢測電池組的電流、電壓和溫度及剩余電量,判斷電池組是否發生了過充、過放、過溫、過流和短路等不安全狀態并適時關閉電池組,避免對電池組造成損壞。二級保護可以在一級保護失效的情況下提供后備保護,熔斷保險絲,永久關閉電池組,防止電池在不安全狀況下繼續充放電。




電芯均衡

由于鋰離子電池的制作工藝限制,以及使用過程中溫度、放電率等對電池的影響,電池組中各個單體電池之間存在電壓、內阻和容量等差異,而且電池組經過多次循環之后差異會變得更加明顯,導致電池組的使用壽命比單體平均壽命短很多。同時對鋰離子電池而言,由于其對充放電要求很高,當過充、過放、過流及短路等情況發生時,鋰離子電池內熱量大量增加,容易發生火花、燃燒甚至爆炸。為確保安全性和穩定性,必須采取均衡措施。


SMBus通信

系統管理總線, (SMBus) 是一個兩線接口。通過它,各設備之間以及設備與系統的其他部分之間可以互相通信。它基于I2C操作原理。SMBus為系統和電源管理相關的任務提供一條控制總線。一個系統利用SMBus可以和多個設備互傳信息,而不需使用獨立的控制線路。智能管理系統需對外提供SMBus通信功能以方便主機讀取轉換數據和狀態信息,并可以根據主機需要對智能電池管理系統進行控制。




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