智能电池管理系统
发布时间:2017-6-19 9:17:15,发布者:
智能电池系统(SBS)是现代电源技术的分支和重要组成部分。智能电池系统利用内部电子线路来测量、计算和存储电池数据,它使电源的使用和管理更加可预测。电池管理系统的基本功能分为检测、管理、保护这三大块。具体来看,包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护、信息管理等功能。
电池组参数采集
电池组参数采集主要包括电池组中单体电池电压、系统电流、系统温度的采集,该参数可用于判定电池的剩余电量、故障保护等。锂离子电池的电压最能体现电池的性能状态,既可以用于过充、过放等故障保护,也可以用于初步估计锂离子电池的剩余电量。系统电流可用于判断是否出现过放或过流,还可以通过对电流与时间的积分,估计电池的剩余电量等。系统温度主要用于防止电池组温度过高,发生安全事故,并对剩余容量计算进行补偿。剩余电量是反映电池性能的重要参数,也是主机进行充电、放电的判断依据。剩余电量的准确估算可以保护电池,防止过充、过放的发生,便于客户做出合理的时间安排。
电池组故障保护
使用锂离子电池时,必须提供电池组故障保护,过热或过充均可能引起火灾或爆炸。智能电池管理系统可分为一级保护和二级保护。一级保护检测电池组的电流、电压和温度及剩余电量,判断电池组是否发生了过充、过放、过温、过流和短路等不安全状态并适时关闭电池组,避免对电池组造成损坏。二级保护可以在一级保护失效的情况下提供后备保护,熔断保险丝,永久关闭电池组,防止电池在不安全状况下继续充放电。
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电芯均衡
由于锂离子电池的制作工艺限制,以及使用过程中温度、放电率等对电池的影响,电池组中各个单体电池之间存在电压、内阻和容量等差异,而且电池组经过多次循环之后差异会变得更加明显,导致电池组的使用寿命比单体平均寿命短很多。同时对锂离子电池而言,由于其对充放电要求很高,当过充、过放、过流及短路等情况发生时,锂离子电池内热量大量增加,容易发生火花、燃烧甚至爆炸。为确保安全性和稳定性,必须采取均衡措施。
SMBus通信
系统管理总线, (SMBus) 是一个两线接口。通过它,各设备之间以及设备与系统的其他部分之间可以互相通信。它基于I2C操作原理。SMBus为系统和电源管理相关的任务提供一条控制总线。一个系统利用SMBus可以和多个设备互传信息,而不需使用独立的控制线路。智能管理系统需对外提供SMBus通信功能以方便主机读取转换数据和状态信息,并可以根据主机需要对智能电池管理系统进行控制。