圖1展示了電池內(nèi)部配置的一個(gè)例子。理想的情況是,電池的內(nèi)阻應(yīng)該是零,允許最大的電流,沒有任何能量損失。然而,實(shí)際上,如圖1所示,內(nèi)部阻力始終存在。
電池管理系統(tǒng)(BMS)作為電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等領(lǐng)域的核心組件,其性能直接影響到電池組的安全性、效率和使用壽命。BMS的主要職責(zé)在于監(jiān)測(cè)、控制及保護(hù)電池組,確保其在各種工況下都能穩(wěn)定運(yùn)行。在BMS的設(shè)計(jì)中,電池正端(正極)與負(fù)端(負(fù)極)的控制方式各有千秋,下面將詳細(xì)探討其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
電動(dòng)汽車的出現(xiàn)徹底改變了汽車行業(yè),與傳統(tǒng)的化石燃料汽車相比,它提供了一種有效且可持續(xù)的替代方案,并且排放量較低。電池管理系統(tǒng) (BMS) 是電動(dòng)汽車成功和安全的關(guān)鍵部件,該系統(tǒng)管理電池,確保最佳性能、長(zhǎng)壽命和操作安全。
電池堆和電池管理系統(tǒng)(BMS)已經(jīng)在我們周圍廣泛使用,從電動(dòng)工具、機(jī)器人吸塵器和無人機(jī)到電子摩托車和電子自行車等微移動(dòng)應(yīng)用。不間斷電源(UPS)和可再生能源存儲(chǔ)等不太值得注意的項(xiàng)目需要大量的電池單元。需要對(duì)每個(gè)電池堆進(jìn)行監(jiān)控,以確保其能被安全地充電和放電,并能夠測(cè)量電池的整體健康狀況??沙潆婋姵卮嬖谝恍┨魬?zhàn),需要測(cè)試到非常精確的電壓水平。此外,電池是在一個(gè)堆棧中進(jìn)行測(cè)試的,需要在高共模電壓下進(jìn)行精確測(cè)量。未來的趨勢(shì)是在電池堆中增加更多的電池,作為一種驅(qū)動(dòng)更高電壓系統(tǒng)的方式。
在過去十年中,電池供電應(yīng)用已變得十分普遍,此類設(shè)備需要一定程度的保護(hù)才能確保安全使用。電池管理系統(tǒng) (BMS) 可監(jiān)控電池和可能的故障情況,防止電池出現(xiàn)性能下降、容量衰減甚至可能對(duì)用戶或周圍環(huán)境造成危害的情況。BMS 還負(fù)責(zé)提供準(zhǔn)確的充電狀態(tài) (SoC) 和健康狀態(tài) (SoH) 估計(jì),以確保在電池的整個(gè)使用壽命期間提供豐富且安全的用戶體驗(yàn)。設(shè)計(jì)合適的 BMS 不僅從安全角度至關(guān)重要,而且對(duì)于客戶滿意度也至關(guān)重要。
本文介紹了針對(duì)開放計(jì)算項(xiàng)目 (OCP) Open Rack V3 (ORV3) 電池備份單元 (BBU) 開發(fā)的電池管理系統(tǒng) (BMS) 算法,BMS 是任何數(shù)據(jù)中心 BBU 的必備設(shè)備。其主要職責(zé)是通過監(jiān)控和調(diào)節(jié)電池組的充電狀態(tài) (SOC)、健康狀況和功率來確保電池組的安全。因此,設(shè)計(jì)和實(shí)施 BMS 時(shí)必須非常謹(jǐn)慎,因?yàn)樗菙?shù)據(jù)中心中復(fù)雜而重要的組件。
如今,現(xiàn)代電池的功率更加強(qiáng)大,能夠?yàn)槠嚒⒒疖嚿踔溜w機(jī)提供長(zhǎng)時(shí)間續(xù)航和快速充電,且完全安全。專用電路,即電池管理系統(tǒng) ( BMS ),可延長(zhǎng)電池使用壽命,并提高其使用和充電安全性。受 BMS 影響最大的電池類型是可充電電池,尤其是鋰離子電池,目前在從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車的大多數(shù)應(yīng)用中都有使用。這些智能系統(tǒng)在監(jiān)控、控制和優(yōu)化電池性能和壽命方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,同時(shí)確保用戶和負(fù)載安全。
如今,現(xiàn)代電池的功率更加強(qiáng)大,能夠?yàn)槠嚒⒒疖嚿踔溜w機(jī)提供長(zhǎng)時(shí)間的續(xù)航能力和快速充電,并且完全安全。專用電路,即電池管理系統(tǒng) ( BMS ),可以延長(zhǎng)電池的使用壽命,并提高其使用和充電安全性。受 BMS 影響最大的電池類型是可充電電池,尤其是鋰離子電池,目前在從智能手機(jī)到電動(dòng)汽車的大多數(shù)應(yīng)用中都有使用。這些智能系統(tǒng)在監(jiān)控、控制和優(yōu)化電池性能和壽命方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用,同時(shí)確保用戶和負(fù)載安全。
硬件的設(shè)計(jì)和具體選型要結(jié)合整車及電池系統(tǒng)的功能需求,通用的功能主要包括采集功能(如電壓、電流、溫度采集)、充電口檢測(cè)(CC和CC2)和充電喚醒(CP和A+)。
在電力電子和電池管理領(lǐng)域,降低電源的充電電流是一個(gè)重要的議題。過高的充電電流可能會(huì)對(duì)電池產(chǎn)生不利影響,縮短電池壽命,甚至導(dǎo)致安全問題。因此,如何有效地降低電源的充電電流成為了研究者和技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)。本文將從充電電流的影響因素、降低充電電流的方法以及實(shí)際應(yīng)用案例等方面展開探討。
鋰電池作為一種高能量密度的電池,因其高效、環(huán)保、輕便等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,如移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。然而,關(guān)于鋰電池壽命的問題一直備受關(guān)注。那么,鋰電池的壽命究竟有多長(zhǎng)呢?本文將從多個(gè)角度探討這一問題。
第六期免費(fèi)在線雜志全面介紹了電動(dòng)汽車充電技術(shù)、前沿解決方案及產(chǎn)品等
【2023年11月7日,德國慕尼黑和英國沃里克訊】英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)與Eatron Technologies簽署合作協(xié)議,將Eatron先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)解決方案和算法集成至英飛凌的AURIX? TC4x微控制器(MCU)中。此次合作旨在推進(jìn)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)的發(fā)展。得益于MCU系列的尖端機(jī)器學(xué)習(xí)功能和集成并行處理單元(PPU),Eatron能夠最大程度地提高其AI驅(qū)動(dòng)的電池管理軟件的性能和準(zhǔn)確性。
【2023年10月18日,德國慕尼黑和加拿大渥太華訊】英飛凌科技股份公司(FSE代碼:IFX / OTCQX代碼:IFNNY)的解決方案可幫助工程師開發(fā)可靠的汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)。英飛凌首選設(shè)計(jì)公司Neutron Controls現(xiàn)已發(fā)布ECU8?系統(tǒng)平臺(tái),能夠加速基于英飛凌芯片組的電池管理系統(tǒng)(BMS)開發(fā)。通過該平臺(tái),Neutron Controls及其設(shè)計(jì)服務(wù)客戶可以為電池管理單元提供完整的半導(dǎo)體硬件和軟件平臺(tái)解決方案,并符合ASIL-D, ISO26262標(biāo)準(zhǔn),從而顯著減少開發(fā)工作量。
隨著電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的需求和產(chǎn)量正在增加,兩種類型的車輛都需要高電流容量的電池來運(yùn)行50kW 或更高功率的電機(jī),并且這些都使用高壓系統(tǒng)。
隨著混動(dòng)車的普及,越來越多的人開始關(guān)注混動(dòng)車的電池使用壽命和更換周期。事實(shí)上,混動(dòng)車的電池壽命和更換周期是由多個(gè)因素決定的,包括電池的類型、質(zhì)量、使用環(huán)境、充電和放電管理等。
【2023 年 5 月 12 日,德國慕尼黑訊】英飛凌科技股份公司(FSE 代碼:IFX / OTCQX 代碼:IFNNY)推出 OptiMOS? 7 40V MOSFET 系列。作為英飛凌最新一代面向汽車應(yīng)用的功率 MOSFET,OptiMOS? 7 40V MOSFET提供多種無引腳、堅(jiān)固的功率封裝。該系列產(chǎn)品采用了 300 毫米薄晶圓技術(shù)和創(chuàng)新的封裝,相比于其它采用微型封裝的器件,具有顯著的性能優(yōu)勢(shì)。這使得全新 MOSFET 成為所有的標(biāo)準(zhǔn)和未來車用 40V MOSFET 應(yīng)用的理想選擇,如電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、斷開開關(guān)和新區(qū)域架構(gòu)。OptiMOS 7 系列產(chǎn)品還可用于電池管理、電子保險(xiǎn)絲盒以及 DC-DC 和 BLDC 驅(qū)動(dòng)器。
讓我們仔細(xì)看看電源管理在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中扮演的角色。電源管理是“始終開啟”超低功耗系統(tǒng)控制器(如 MSP430 器件)最好執(zhí)行的另一項(xiàng)功能。這樣做的原因有兩個(gè)。首先,電池充電和監(jiān)控需要每隔幾分鐘甚至幾秒持續(xù)進(jìn)行一次。與超低功耗 MSP430 微控制器相比,應(yīng)用處理器需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能喚醒并且消耗更多的功率來完成同樣的功能。其次,從系統(tǒng)架構(gòu)的角度來看,使用應(yīng)用處理器輪詢電池充電器、電量計(jì)和溫度傳感器會(huì)“分散”運(yùn)行操作系統(tǒng) (OS) 和關(guān)注用戶體驗(yàn)的注意力。此外,電源設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通常不同于應(yīng)用處理器團(tuán)隊(duì)。分離電源管理控制器允許在架構(gòu)解決方案時(shí)有更多的自主權(quán)。
2020年6月30日,德州儀器(TI)線上媒體會(huì)上發(fā)布全新一代高功率密度產(chǎn)品,并介紹其在氮化鎵領(lǐng)域的最新進(jìn)展。德州儀器降壓DC/DC開關(guān)穩(wěn)壓器副總裁Mark Gary和德州儀器電池管理解決方案產(chǎn)品線經(jīng)理Samuel Wong為大家詳細(xì)地解析德州儀器在電源管理創(chuàng)新方面的領(lǐng)先技術(shù)和獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
未來出行時(shí)代,用車的方式和場(chǎng)景可能會(huì)發(fā)生巨變,例如共享汽車、自動(dòng)駕駛車隊(duì)等新的服務(wù)模式盛行。隨之而來的,車廠的角色也就發(fā)生改變,整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)的模式可能都會(huì)重塑。伴隨著這種變化的同時(shí), 對(duì)于汽車電子層面有了新的需求,并且提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。