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          電池管理系統(tǒng)的應(yīng)用

          作者: 時(shí)間:2012-07-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          當(dāng)今社會(huì)能源緊缺,環(huán)境污染等問題給人類提出了重要課題,各電池廠家積極研發(fā)研究出各種類型的蓄電池,尤其以鋰離動(dòng)力電池為先進(jìn)的代表從而解決了這一難題。鋰動(dòng)力電池和推廣的瓶頸,主要是在組合時(shí)電池組中的單只電池失效,導(dǎo)致電池組綜合性能下降和電池組被超限使用。哈爾濱冠拓電源有限公司生產(chǎn)的“電池組管理”通過對(duì)電池組中串聯(lián)單體電池電壓、電流、環(huán)境與操作溫度的采集、分析、決策,經(jīng)過接口與充電器、負(fù)載控制器、指示儀表等外部設(shè)備功能聯(lián)動(dòng),實(shí)時(shí)對(duì)電池組工作狀態(tài)檢測(cè),延長(zhǎng)電池組使用壽命,從而打開了這一瓶頸。

            具有CAN總線接口,通過CAN總線接口與電動(dòng)車主控制器進(jìn)行通信,可以傳輸系統(tǒng)的所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),包括總電流,單體最高電壓,單體最低電壓,最高溫度,最低溫度,SOC,總電壓等數(shù)據(jù)。電動(dòng)車主控制器依據(jù)電池管理系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù),對(duì)整車的控制進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整,達(dá)到對(duì)鋰動(dòng)力電池更加合理的使用效果,延長(zhǎng)鋰動(dòng)力電池的使用壽命。

            管理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

            1 管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),共10塊電壓采集模塊,每個(gè)電壓采集模塊有一個(gè)溫度測(cè)量傳感器,共有10個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)。電流測(cè)量使用獨(dú)立的模塊,電壓采集、電流采集有上位機(jī)管理和控制。電壓和電流模塊采用標(biāo)準(zhǔn)模塊。

            2 單體電壓采樣范圍0~5V,采樣精度±15mV、

            電流采樣范圍0~300A,采樣精度1A

            溫度采樣范圍-20℃ ~ 80℃,采樣精度±1℃

            3 控制方式

            電壓管理:

            電池組工作時(shí)(放電),限制輸出:當(dāng)任何一只電池壓降到3.65V時(shí)(可設(shè)置),點(diǎn)亮一只$閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,給電機(jī)控制器信號(hào)限制輸出。停止輸出:當(dāng)任何一只電池壓降到3.3V時(shí)(可設(shè)置),發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào),給電機(jī)控制器信號(hào)控制電機(jī)停止輸出。強(qiáng)制斷開:當(dāng)任何一只電池壓降到3.0V時(shí),點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,延時(shí)20S后發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào),控制切斷接觸器切斷電池放電總回路,繼電器觸點(diǎn)為常開。

            電池組充電時(shí),當(dāng)任何一只電池電壓超過4.3V時(shí),點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,信號(hào)送至充電機(jī),充電機(jī)受控立即停止充電,或送至電機(jī)控制器,停止能量回收。

            溫度管理:

            電池組放電時(shí),當(dāng)檢測(cè)到任何一個(gè)溫度大于40℃時(shí),發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào),啟動(dòng)風(fēng)扇,當(dāng)溫度大于52℃時(shí),點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,給電機(jī)控制器,限制電機(jī)控制器輸出。風(fēng)扇啟動(dòng)后當(dāng)溫度降到36℃時(shí),風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。

            電池組充電時(shí),當(dāng)檢測(cè)到任何一個(gè)溫度大于40℃時(shí),發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào)(和上面的繼電器是同一個(gè)),啟動(dòng)風(fēng)扇,當(dāng)溫度大于52℃時(shí),點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,信號(hào)給充電機(jī),停止充電機(jī)輸出。風(fēng)扇啟動(dòng)后當(dāng)溫度降到36℃時(shí),風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。

            大于52℃時(shí)點(diǎn)亮的發(fā)光二極管和電壓超過4.3V時(shí)點(diǎn)亮的發(fā)光二極管是同一個(gè)。

            電流控制:

            電池組放電時(shí)限制放電電流為90A,點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,超過時(shí)發(fā)出信號(hào)給電機(jī)控制器,電機(jī)控制器限制輸出。當(dāng)電池組接受能量反饋電流超過30A時(shí),點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈,發(fā)出信號(hào)停止電機(jī)控制器的能量反饋。

            4 電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)通訊

            管理系統(tǒng)主控模塊有USB的輸出接口,可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)之間的通信。主控模塊帶有一個(gè)CAN2.0B接口,可以通過CAN協(xié)議與其他設(shè)備通信。

            管理系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整可以通過觸摸彩屏的按鈕完成。

            通過計(jì)算機(jī)軟件可以隨時(shí)接收電池組工作時(shí)的信息,顯示和記錄內(nèi)容包括單體電池電壓、溫度、電流、SOC和總電壓,記錄格式為記事本或Excel。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)可繪制和打印時(shí)間/電壓(電流)、電壓(時(shí)間)/容量曲線。

            管理模塊有數(shù)據(jù)保存功能,隨時(shí)保存電池組最后上傳給上位機(jī)的3天的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)內(nèi)容為單體電池電壓、充放電電流、溫度、SOC值。通過計(jì)算機(jī)可以讀取存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù),存儲(chǔ)器可以采用閃存存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡的形式,數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中可以長(zhǎng)期保存。

            5 主控模塊采用彩色5.6寸或4.3寸觸摸液晶屏,數(shù)據(jù)采樣時(shí)間為500ms。

            SOC的精度要求±8%。

            管理系統(tǒng)工作電壓DC12V,由外部提供。

            管理系統(tǒng)工作時(shí)耗電小于5W,非工作狀態(tài)耗電小于25mW。

            有鋰動(dòng)電池使用的地方就有電池管理系統(tǒng)的身影,電池管理系統(tǒng)將與綠色能源一起給我們的社會(huì)帶來新的曙光。

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