基于Chipways XL8812 車規(guī)級(jí)芯片的BMS方案

Chipways BMS方案

背景和工作原理

電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,即BMS)是專門針對(duì)電動(dòng)汽車鋰電池的管理系統(tǒng)。

新能源汽車與中國(guó)傳統(tǒng)燃油汽車的關(guān)鍵差別在于是以動(dòng)力電池作為關(guān)鍵動(dòng)力驅(qū)動(dòng)主要來(lái)源，但是鋰電池大批量生產(chǎn)制造時(shí)產(chǎn)品質(zhì)量很不容易掌控，電池芯出廠時(shí)電量即普遍存在些微差別，且伴隨實(shí)際操作區(qū)域環(huán)境、老舊化、過(guò)度充電、過(guò)放等因素，電池間不一致性愈趨明顯，電池效率、壽命變差，情況嚴(yán)重時(shí)很有可能造成發(fā)生爆炸等安全隱患。

電池、電機(jī)、電控技術(shù)是電瓶車最主導(dǎo)的技術(shù)。這是因?yàn)檫@三項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用，是每一輛汽車電瓶車都需要并且直接影響車輛的里程數(shù)、加速時(shí)間等參數(shù)。其中電控中最主導(dǎo)的功能便是電池管理系統(tǒng)。

為什么需要BMS?

• 系統(tǒng)的安全需要，保證電池工作在合理的工作模式下。
• 延長(zhǎng)電池的使用壽命，避免電池超負(fù)荷工作。
• 提高電池組的有效儲(chǔ)能，充放電過(guò)程的合理均衡。
• 估算電池的剩余能量(SOC)，估算剩余里程。

1、方案簡(jiǎn)介

XL8812內(nèi)置了 16 位 ADC、精準(zhǔn)的電壓基準(zhǔn)、一個(gè)高電壓輸入多工器和一個(gè)串行接口。

BMS方案系統(tǒng)框圖

2、方案優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)

可測(cè)量多達(dá) 4~12 節(jié)串聯(lián)電池的電壓，可級(jí)聯(lián)能支持幾百節(jié)電池

內(nèi)置 isoSPI 接口： 2Mbps/1Mbps 可選隔離式串行通信，采用單根雙絞線，長(zhǎng)達(dá) 100 米， 低 EMI 敏感度和輻射

1.5mV 最大總測(cè)量誤差，可在 250μs 內(nèi)完成系統(tǒng)中所有電池的測(cè)量：同步的電壓和電流測(cè)量

具有頻率可編程三階噪聲濾波器的 16 位增量累加 （ΔΣ） 型 ADC

針對(duì) ISO26262 標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，具有可編程定時(shí)器的被動(dòng)電池電荷平衡

支持雙向通訊

5 個(gè)通用的數(shù)字 I/O 或模擬輸入： 溫度或其他傳感器輸入，可配置為一個(gè) I2C或 SPI 主控器

3μA 睡眠模式電源電流

3、應(yīng)用場(chǎng)景

• 電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車
• 基站后備電源
• 儲(chǔ)能電站
• 高功率電動(dòng)工具
• 便攜式設(shè)備
• 工業(yè)/服務(wù)機(jī)器人等