電池管理系統(tǒng)（BMS）靜電保護方案

電池管理系統(tǒng)（BMS）靜電保護方案

方案簡介

BMS全稱是Battery Management System，即電池管理系統(tǒng)。它是配合監(jiān)控儲能電池狀態(tài)的設備，主要目的是智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，并監(jiān)控電池的狀態(tài)。它的主要功能有：實時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等物理參數(shù)，以及電池的SOC（剩余電量）、SOH（健康狀態(tài)）等狀態(tài)參數(shù)，并在出現(xiàn)異常時發(fā)出警報；根據(jù)電池的實時狀態(tài)調(diào)整充電和放電的電流、電壓，確保電池在合適的范圍內(nèi)工作，防止過充和過放；監(jiān)測電池組的溫度分布，并根據(jù)需要調(diào)整冷卻系統(tǒng)的運行，防止電池過熱或過冷等。

電池儲能系統(tǒng)因為本身設計、結(jié)構影響，具有電池數(shù)量多、系統(tǒng)復雜、運行環(huán)境惡劣、對BMS的抗干擾性能要求高的特點。為了保證電池在整個生命周期內(nèi)安全、可靠、高效地使用，儲能BMS會使用TVS進行電源端口和信號端口的保護。靜芯微推出的系列TVS產(chǎn)品具有優(yōu)異的防護性能，為BMS的設計提供了可靠的支持。

BMS概述

BMS，作為電動汽車電池組、整車架構與電機間的關鍵橋梁，全面負責電動系統(tǒng)的綜合管理，其核心功能聚焦于三個方面：數(shù)據(jù)匯集、電池狀態(tài)評估以及單體電池均衡調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)匯集工作，具體而言，是持續(xù)監(jiān)控動力電池組中每塊電池的電壓、溫度、充放電電流及電池包總電壓，并構建詳盡的數(shù)據(jù)記錄體系。這些數(shù)據(jù)不僅是SOC估算模型構建的基石，還為電池、充電器、電動機等新型產(chǎn)品的開發(fā)與優(yōu)化提供寶貴資料，同時作為系統(tǒng)故障離線分析的重要參考。

在電池狀態(tài)評估領域，重點涵蓋SOC（荷電狀態(tài)）、SOP（功率狀態(tài)）及SOH（健康狀態(tài)）等關鍵指標的估算。其中SOC參數(shù)是估算電池狀態(tài)的基礎，公司的核心競爭力源于估測SOC的精度，精度越高，對于相同容量的電池，可以有更高的續(xù)航里程，高精度的SOC估算可以有效地降低所需要的電池成本。

單體電池有一定的溫度耐受范圍，在實際應用中如果體積過大，會產(chǎn)生局部的過熱，從而影響電池的安全性能。因此，動力電池組內(nèi)包含一系列串聯(lián)的單體電池。BMS可以通過實時監(jiān)測動力電池工作參數(shù)，有效的檢測、控制單體電池之間的不一致性，對汽車的安全性與整車性加以提升。此外，BMS通過控制動力電池在最佳工作區(qū)間內(nèi)工作，可以避免電池過充、過放，從而提高電池使用效率、延長使用壽命、降低電池成本。

BMS系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：

主控單元（BMU）：負責電池模塊內(nèi)電芯級別的控制，包括電芯電壓和溫度信號監(jiān)控、均衡控制、SOC估算、電池健康狀態(tài)（SOH）估算和熱管理控制。

從控單元（CMU）：負責模塊級別的控制，包括系統(tǒng)繼電器的控制、告警信號輸出、與外部設備的輸入輸出。它匯總串聯(lián)電池組中所有電芯的狀態(tài)信息，并可通過觸摸屏顯示或與PC計算機通訊。

模擬前端（AFE）：用于收集電池電壓、溫度和電流讀數(shù)的部分，通常負責物理上更接近電池的測量，并控制斷路器以在故障情況下斷開電池與系統(tǒng)的連接。

通信接口：如CAN總線等，用于BMS與外部設備進行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制。

應用示例

編輯

BMS充放電回路中的MOS 管在開關瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓，進而損壞 MOS 管，功率管開關速度越快，產(chǎn)生的過電壓也就越高。為了防止器件損壞，會在電源兩端增加大功率TVS二極管。根據(jù)BMS中電池電壓的不同，我們推薦不同型號的TVS產(chǎn)品，客戶可根據(jù)實際情況進行選擇。

型號參數(shù)

電氣特性表(TA=25℃)

總結(jié)與結(jié)論

BMS電池管理系統(tǒng)是電池與用戶之間的關鍵紐帶，它通過實時監(jiān)測、管理、控制和保護電池狀態(tài)，確保電池的安全、高效運行。隨著新能源汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，BMS的重要性將愈發(fā)凸顯，選用合適的TVS二極管保護BMS免受靜電放電和浪涌事件的干擾十分重要。ELECSUPER SEMI研發(fā)各種低電容低鉗位電壓的ESD和大功率車規(guī)級或常規(guī)級TVS保護器件，可按照客戶需求性能與封裝提供定制化開發(fā)服務，為各種接口及通信線路提供值得信賴的保護器件。以上解決方案是保護BMS的優(yōu)選之策，確保設備能夠高效、可靠地運行。