應用于BMS中的電源模塊

　　摘要：目前新能源領(lǐng)域，電動(dòng)車(chē)持續火熱。其中的關(guān)鍵系統，電池管理系統(BMS)，是連接電動(dòng)車(chē)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。

　　產(chǎn)業(yè)興起

　　目前，石化燃料的緊缺以及溫室效應的肆虐，決定了目前的燃油驅動(dòng)車(chē)不可持續。未來(lái)的方向必然朝著(zhù)電動(dòng)車(chē)發(fā)展。鋰電池具有壽命長(cháng)，體積小，清潔，安全等優(yōu)勢。被普遍認為是新能源汽車(chē)的主要動(dòng)能電池選擇。根據IIT的預測，動(dòng)力鋰電池將在2020年達到200億美元的市場(chǎng)規模，年均成長(cháng)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(guò)大，會(huì )產(chǎn)生局部過(guò)熱，影響電池的安全和性能。因此要達到大功率大容量，需要對電池進(jìn)行串并聯(lián)，由于電池單體間存在絕對性的差異，為保證單體電池不會(huì )過(guò)沖、過(guò)放、過(guò)熱、短路等異常，就需要對電池進(jìn)行監控管理，即：電池管理系統(BMS)。

　　BMS主要功能：

　　電池物理參數實(shí)時(shí)監測

　　電池狀態(tài)估計

　　在線(xiàn)診斷與預警

　　充、放電與預充控制

　　均衡管理和熱管理

　　BMS工作原理

　　電池管理系統與電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池緊密結合在一起，通過(guò)傳感器對電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，同時(shí)還進(jìn)行漏電檢測、熱管理、電池均衡管理、報警提醒，計算剩余容量(SOC)、放電功率，報告電池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)狀態(tài)，還根據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進(jìn)行最佳電流的充電，通過(guò)CAN總線(xiàn)接口與車(chē)載總控制器、電機控制器、能量控制系統、車(chē)載顯示系統等進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。

　　BMS系統框圖

　　系統中的電源模塊

　　BMS因為其重要性及安全性，所以各系統之間需要進(jìn)行隔離，主要是電氣隔離和信號隔離。BMS主板供電來(lái)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。

　　系統中的通信解決方案

　　考慮到BMS的安全性，多采用CAN通信，相應的在防干擾，隔離等方面就要花費很大心思。ZLG致遠電子專(zhuān)門(mén)的CTM系列CAN隔離收發(fā)器，隔離電壓達到3500VDC(如：CTM1051KT)，支持溫度-40℃～+105℃，滿(mǎn)足汽車(chē)級要求。在行業(yè)中得到了廣泛的應用。