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博彩App平台管理係統bms的工作原理_博彩App平台管理係統組成部分

2019-07-16  來自: 博彩App平台 瀏覽次數:358

博彩App平台管理係統概念

博彩App平台管理係統,BMS(BatteryManagementSystem),是電動汽車動力博彩App平台係統的重要組成。它一方麵檢測收集並初步計算博彩App平台實時狀態參數,並根據檢測值與允許值的比較關係控製供電回路的通斷;另一方麵,將采集的關鍵數據上報給整車控製器,並接收控製器的指令,與車輛上的其他係統協調工作。博彩App平台管理係統,不同電芯類型,對管理係統的要求往往並不一樣。

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博彩App平台管理係統功能

一般而言電動汽車博彩App平台管理係統要實現以下幾個功能:

1、準確估測動力博彩App平台組的荷電狀態:

準確估測動力博彩App平台組的荷電狀態(StateofCharge,即SOC),即博彩App平台剩餘電量,保證SOC維持在合理的範圍內,防止由於過充電或過放電對博彩App平台的損傷,從而隨時預報混合動力汽車儲能博彩App平台還剩餘多少能量或者儲能博彩App平台的荷電狀態。

2、動態監測動力博彩App平台組的工作狀態:

在博彩App平台充放電過程中,實時采集電動汽車蓄(應該為動力博彩App平台組)博彩App平台組中的每塊博彩App平台的端電壓和溫度、充放電電流及博彩App平台包總電壓,防止博彩App平台發生過充電或過放電現象。同時能夠及時給出博彩App平台狀況,挑選出有問題的博彩App平台,保持整組博彩App平台運行的可靠性和高效性,使剩餘電量估計模型的實現成為可能。除此以外,還要建立每塊博彩App平台的使用曆史檔案,為進一步優化和開發新型電、充電器、電動機等提供資料,為離線分析係統故障提供依據。

3、單體博彩App平台間、博彩App平台組間的均衡:

即在單體博彩App平台、博彩App平台組間進行均衡,使博彩App平台組中各個博彩App平台都達到均衡一致的狀態。博彩App平台均衡一般分為主動均衡、被動均衡。目前已投入市場的BMS,大多采用的是被動均衡。均衡技術是目前世界正在致力研究與開發的一項博彩App平台能量管理係統的關鍵技術。

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博彩App平台管理係統原理

博彩App平台管理係統(BMS),即BatteryManagementSystem,通過檢測動力博彩App平台組中各單體博彩App平台的狀態來確定整個博彩App平台係統的狀態,並根據它們的狀態對動力博彩App平台係統進行對應的控製調整和策略實施,實現對動力博彩App平台係統及各單體的充放電管理以保證動力博彩App平台係統安全穩定地運行。

典型博彩App平台管理係統拓撲圖結構主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來說,由中央處理單元(主控模塊)、數據采集模塊、數據檢測模塊、顯示單元模塊、控製部件(熔斷裝置、繼電器)等構成。一般通過采用內部CAN總線技術實現模塊之間的數據信息通訊。

基於各個模塊的功能,BMS能實時檢測動力博彩App平台的電壓、電流、溫度等參數,實現對動力博彩App平台進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等,並且能夠計算動力博彩App平台剩餘容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態。

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博彩App平台管理係統的主要組成

(1)博彩App平台終端模塊(主要進行數據采集,如:電壓參數、電流參數、溫度、通信信號等);

(2)中間控製模塊(主要與整車係統進行通訊,控製充電機等);

(3)顯示模塊(主要進行數據呈現,實現人機交互)。

為滿足相關的標準或規範,BMS的這些組成模塊要完成的如下工作:

(1)博彩App平台參數檢測。包括總電壓、總電流、單體博彩App平台電壓檢測(防止出現過充、過放甚至反極現象)、溫度檢測(zui好每串博彩App平台、關鍵電纜接頭等均有溫度傳感器)、煙霧探測(監測電解液泄漏)、絕緣檢測(監測漏電)、碰撞檢測等;

(2)博彩App平台狀態估計。包括荷電狀態(SOC)或放電深度(DOD)、健康狀態(SOH)、功能狀態(SOF)、能量狀態(SOE)、故障及安全狀態(SOS)等;

(3)在線故障診斷。包括故障檢測、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測是指通過采集到的傳感器信號,采用診斷算法診斷故障類型,並進行早期預警。

博彩App平台故障是指博彩App平台組、高壓電回路、熱管理等各個子係統的傳感器故障、執行器故障(如接觸器、風扇、泵、加熱器等),以及網絡故障、各種控製器軟硬件故障等。博彩App平台組本身故障是指過壓(過充)、欠壓(過放)、過電流、超高溫、內短路故障、接頭鬆動、電解液泄漏、絕緣降低等;

(4)博彩App平台安全控製與報警。包括熱係統控製、高壓電安全控製。BMS診斷到故障後,通過網絡通知整車控製器,並要求整車控製器進行有效處理(超過一 定閾值時BMS也可以切斷主回路電源),以防止高溫、低溫、過充、過放、過流、漏電等對博彩App平台和人身的損害;

(5)充電控製。BMS中具有一個充電管理模塊,它能夠根據博彩App平台的特性、溫度高低以及充電機的功率等級,控製充電機給博彩App平台進行安全充電;

(6)博彩App平台均衡。不一致性的存在使得博彩App平台組的容量小於組中zui小單體的容量。博彩App平台均衡是根據單體博彩App平台信息,采用主動或被動、耗散或非耗散等均衡方式,盡可能使博彩App平台組容量接近於zui小單體的容量;

(7)熱管理。根據博彩App平台組內溫度分布信息及充放電需求,決定主動加熱/散熱的強度,使得博彩App平台盡可能工作在zui適合的溫度,充分發揮博彩App平台的性能;

(8)網絡通訊。BMS需要與整車控製器等網絡節點通信;同時,BMS在車輛上拆卸不方便,需要在不拆殼的情況下進行在線標定、監控、升級維護等,一般的車載網絡均采用CAN;

(9)信息存儲。用於存儲關鍵數據,如SOC、SOH、SOF、SOE、累積充放電Ah數、故障碼和一致性等;

(10)電磁兼容。由於使用環境惡劣,要求BMS具有好的抗電磁幹擾能力,同時要求BMS對外輻射小。

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圖2博彩App平台管理係統算法框架

怎樣構成博彩App平台管理係統

為一個新的和基於博彩App平台的電源係統設計監視器電路,那麼你會采取什麼策略來優化該設計的成本和可製造性呢?zui初考慮的問題將是確定係統的首 選結構以及博彩App平台和有關電子組件的位置。基本結構清楚以後,接下來必須考慮的一個問題是,電路拓撲的權衡協調問題,例如,怎樣優化zui終產品的通信和互連。

博彩App平台的外形尺寸將對電源係統結構有重大影響。要使用大量小型博彩App平台以適合形狀複雜的博彩App平台模塊(或博彩App平台組)嗎?或者要使用外形尺寸很大的博彩App平台,因而由於重量問題而導致對博彩App平台數量的限製或引起其他的尺寸限製?這也許是設計變數zui大的部分,因為外形新穎的博彩App平台不斷上市,而且人們也在不斷努力,務求博彩App平台模塊或博彩App平台組集成到產品中後,會與整個產品概念更加一致。例如,在汽車設計情況下,博彩App平台zui終也許分散在車輛上的某些空間中,這些空間如果不放博彩App平台,利用效率很低。

另一個考慮因素是,博彩App平台(或模塊化博彩App平台組)、博彩App平台管理係統(或其子係統)以及zui終應用接口之間的測試信號和/或遙測信號的互連。在大多數情況下,可以做一個外殼,用來集成博彩App平台模塊或博彩App平台組中的某些數據采集電路,以便如果需要調換,那麼生產ID、校準、使用規格等重要信息能隨著可替換組件帶走。這類信息對博彩App平台管理係統(BMS)或維修設備可能有用,而且zui大限度地減少了線束中所需的高壓額定值導線的數量。

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圖1:不同的博彩App平台監視拓撲

接下來,就給定的機械概念設計而言,監視硬件拓撲由精確定義的、所需支持的博彩App平台數量決定。在汽車應用中,一般情況下總共會有100個以上的博彩App平台測量點,而且係統的模塊化將決定一個給定的電路係統測量多少個博彩App平台。常見的情況是,以安全斷接“維修插頭”方式,將所有博彩App平台分成至少兩個子組。

通過在故障情況下保持電壓低於200V,這種方法zui大限度地降低了維修人員可能遇到的觸電危險。外形尺寸較大的博彩App平台組意味著,要采用兩套隔離的數據采集係統,每套也許支持50個博彩App平台分接頭。在有些情況下,所有電子組件都在一個經濟實惠的印刷電路板上,但是這需要大量互連,如圖1(a)所示。或者,電子組件也可以分散放置,更加緊密地集成在博彩App平台模塊中,但是這需要采用遙測鏈接方法。為了實現可靠的數據完整性,內置於汽車線束中的遠端測量功能電路必須采用一種堅固型協議,例如廣泛使用的CAN總線。

盡管真正的CAN總線接口涉及幾個網絡層,但是可以很方便地采用PHY層構成BMSLAN結構,以高效率地進行模塊內的通信。這類分布式結構如圖1(b)所示。該拓撲允許在幾個小型處理器之間分配計算工作量,從而降低所需的數據傳輸速率,並減輕LAN方法可能引起的EMI問題。zui終的BMS應用接口很可能是至一個主係統管理處理器的CAN總線接線,而且將需要定義(或在一開始規定)特定的信息事務處理。

其他因素也可能對物理結構和監視電路造成影響。就鋰離子博彩App平台而言,需要博彩App平台容量平衡,從而導致了額外的熱量管理問題(去除熱量),而且如果需要有源平衡,還需要電源轉換電路。溫度探頭常常分布在整個模塊之上,以提供一種將電壓讀數與充電狀態關聯起來的方法,因而需要一些支持電路和連接方案。設計時一個常常忽視的考慮因素是,當產品安裝之前閑置或儲存在貨架上時,博彩App平台的電量泄漏應該是最低的。在有些情況下,額外的控製配線是必要的。

在上麵實現的這些結構中,都有一個常見的測量功能構件,該構件包括一個多通道ADC、安全隔離勢壘和某種程度的本地處理能力。圖2電路顯示了一個實現數據采集功能的可擴展設計平台。在這個圖中,實現功能的核心組件是淩力爾特的LTC6803博彩App平台組監視器IC,同時顯示的還有一個SPI數據隔離器和一些可選的特殊用途電路。該電路包括輸入濾波器和無源平衡功能,構成了一個完整的12節博彩App平台數據采集解決方案。如果需要,這類電路可以簡單地複製,以支持更多博彩App平台測量方案,同時共享主微控製器的本地SPI端口,該主微控製器反過來再提供外部CAN總線或其他LAN型數據鏈路所需。

與前一代監視器件相比,LTC6803的主要改進是,支持電源停機和/或單獨由博彩App平台組供電。當電源從V+引腳去掉時,博彩App平台加載將降至零(僅有nA級半導體泄漏)。工作電源可以由接通的博彩App平台組電壓提供,或從一個單獨的電源提供給V+,隻要電壓始終至少與博彩App平台組一樣高就行。為了實現簡單性,LTC6803還可以直接從博彩App平台組獲取功率,在這種情況下,最低功率狀態(即備用)將僅消耗12uA電流。LTM2883數據隔離器通過一個內部隔離的DC-DC轉換器,從主處理器供電,因此該器件將自動與主處理器一起斷電。LTM2883的一個非常有用的功能是,它還能向隔離的電子組件(即博彩App平台端)提供很大和得自主機的功率。一個小型升壓電源功能組件(圖2中的LT3495-1)就是這樣驅動的,以獨立地給LTC6803供電,以便博彩App平台僅提供ADC測量輸入電流(即在有效轉換時平均值《200nA)。該電路具有絕 對最低的寄生博彩App平台泄漏,同時消除了任何博彩App平台的工作電流失配,否則這種失配可能逐步導致博彩App平台容量失衡。

LTC6803的一個方便的功能是,有兩個自由的、準確度與博彩App平台輸入類似的ADC輸入。這種方便的功能允許用很少的額外電路進行輔助測量,包括溫度、校準信號或負載電流測量。一種尤其有用的測量是,用一個門控電阻分壓器測量整個博彩App平台組的電壓,實現方法如圖2所示(采用12:1的比例,連接到VTEMP1輸入)。當電路斷電時,相關的FET斷開,這樣對電流的測量就不會不必要地加重博彩App平台的負擔。既然該端口的濾波可以獨立於博彩App平台輸入來定製,那麼為了實現精確的充電電流計算所需的、真正高達200sps的奈奎斯特(Nyquist)采樣率是可能的。可以利用對單個博彩App平台測量來周期性地對整個博彩App平台組的分壓器提供軟件校準,這樣就不需要價格昂貴的電阻器了。輔助輸入的另一個非常有用的用法是,測量準確度很高的校準電源(諸如淩力爾特的LT6655-3.3,一個準確度為0.025%的基準),在這種用法中,允許軟件憑借通道至通道的固有匹配,校正其他所有通道。請注意,熱敏電阻器的溫度探頭不必以博彩App平台的電位為基準,這些探頭一般也不需要12位的分辨率。這類探頭通常適用於直接與微控製器連接,從而留出高性能LTC6803的輔助輸入,以實現要求更加苛刻的功能。

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圖2:完整的12節博彩App平台隔離型BMS測量功能

總之,在博彩App平台管理係統電路中需要考慮的因素有很多,特別是那些決定封裝限製的因素。當封裝設計思想彙聚在一起時,考慮一下也有可能產生機械影響的電子線路與信息流的結構(例如:連接器化和導線數目)同樣也是很重要。一旦權衡過這些因素而且封裝設計思想成熟之後,隻需直接插入一款采用LTC6803平台,一個聲名卓 著、可擴展和具成本效益的數據采集解決方案便大功告成了。



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