應(yīng)用于BMS中的電源模塊

　　摘要：目前新能源領(lǐng)域，電動(dòng)車持續(xù)火熱。其中的關(guān)鍵系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)(BMS)，是連接電動(dòng)車與鋰電之間的紐帶，重要性不言而喻。所以，BMS的供電及通訊部分更加需要慎重選擇。

　　BMS即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,電池管理系統(tǒng)。

　　產(chǎn)業(yè)興起

　　目前，石化燃料的緊缺以及溫室效應(yīng)的肆虐，決定了目前的燃油驅(qū)動(dòng)車不可持續(xù)。未來的方向必然朝著電動(dòng)車發(fā)展。鋰電池具有壽命長(zhǎng)，體積小，清潔，安全等優(yōu)勢(shì)。被普遍認(rèn)為是新能源汽車的主要?jiǎng)幽茈姵剡x擇。根據(jù)IIT的預(yù)測(cè)，動(dòng)力鋰電池將在2020年達(dá)到200億美元的市場(chǎng)規(guī)模，年均成長(zhǎng)率50%。

　　鋰電池的局限性

　　單體電池有一定的溫度耐受范圍，如果體積過大，會(huì)產(chǎn)生局部過熱，影響電池的安全和性能。因此要達(dá)到大功率大容量，需要對(duì)電池進(jìn)行串并聯(lián)，由于電池單體間存在絕對(duì)性的差異，為保證單體電池不會(huì)過沖、過放、過熱、短路等異常，就需要對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控管理，即：電池管理系統(tǒng)(BMS)。

　　BMS主要功能：

　　電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

　　電池狀態(tài)估計(jì)

　　在線診斷與預(yù)警

　　充、放電與預(yù)充控制

　　均衡管理和熱管理

　　BMS工作原理

　　電池管理系統(tǒng)與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池緊密結(jié)合在一起，通過傳感器對(duì)電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)還進(jìn)行漏電檢測(cè)、熱管理、電池均衡管理、報(bào)警提醒，計(jì)算剩余容量(SOC)、放電功率，報(bào)告電池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)狀態(tài)，還根據(jù)電池的電壓電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大行駛里程，以及用算法控制充電機(jī)進(jìn)行最佳電流的充電，通過CAN總線接口與車載總控制器、電機(jī)控制器、能量控制系統(tǒng)、車載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。

　　BMS系統(tǒng)框圖

　　系統(tǒng)中的電源模塊

　　BMS因?yàn)槠渲匾约鞍踩?，所以各系統(tǒng)之間需要進(jìn)行隔離，主要是電氣隔離和信號(hào)隔離。BMS主板供電來源于電池組。一般是12V(也有24V)，采用較多的是2W/3W隔離電源模塊，如：ZY2405WHB1CS-2W，ZY2405WRBDD-3W。部分功率要求高的場(chǎng)合也會(huì)選用6W電源模塊，如：E2412URAD-6W。對(duì)于EMI要求高的場(chǎng)合，可以在電源模塊輸入端加π型濾波電路。

　　系統(tǒng)中的通信解決方案

　　考慮到BMS的安全性，多采用CAN通信，相應(yīng)的在防干擾，隔離等方面就要花費(fèi)很大心思。ZLG致遠(yuǎn)電子專門的CTM系列CAN隔離收發(fā)器，隔離電壓達(dá)到3500VDC(如：CTM1051KT)，支持溫度-40℃～+105℃，滿足汽車級(jí)要求。在行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。