【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 蓄電池監(jiān)控電路的支撐下，依據(jù)蓄電池組所有蓄電池的實(shí)際狀態(tài)，對(duì)放電過(guò)程進(jìn)行實(shí)施控制，以防止在放電過(guò)程中蓄電池發(fā)生過(guò)充電、過(guò)電流和超溫。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池監(jiān)測(cè)電路： 是蓄電池管理系統(tǒng)的控制決策用信息支撐。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 在一個(gè)蓄電池儲(chǔ)能電源系統(tǒng)中，蓄電池管理系統(tǒng)是抽象地存在于蓄電池儲(chǔ)能電源中，難以準(zhǔn)確劃分。 因?yàn)?，組成蓄電池管理系統(tǒng)的電路分散在蓄電池模塊和蓄電池，用電設(shè)備和充電設(shè)備中，不能形成獨(dú)立的產(chǎn)品。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 《 鋰離子蓄電池總成通用要求 》 （報(bào)批稿）規(guī)定了四種配置的蓄電池管理系統(tǒng)： （ 1）標(biāo)準(zhǔn)配置； （ 2）均衡配置； （ 3）基本配置； （ 4） I/O配置。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 標(biāo)準(zhǔn)配置蓄電池管理系統(tǒng)： 配置有互為安全冗余的 數(shù)字蓄系統(tǒng) 和模擬 系統(tǒng) 。 數(shù)字系統(tǒng)包括： 單體電池、電池組端電壓，充放電電流和溫度數(shù)字采樣和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)交換系統(tǒng)。 數(shù)鋸傳輸采用 CAN通訊。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 模擬系統(tǒng)包括： 單體蓄電池電壓監(jiān)測(cè)電路、充電和放電控制電路、充電控制導(dǎo)引電路組成。 兩套電路是完全獨(dú)立工作，組成了可靠性很高的冗余系統(tǒng)。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 電動(dòng)汽車(chē)用蓄電池電源系統(tǒng)、兆瓦級(jí)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)等要求較高的，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)配置的蓄電池管理系統(tǒng)。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 均衡型蓄電池管理系統(tǒng)： 在標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上，增加了蓄電池自動(dòng)均衡電路。 適用于連續(xù)浮充電模式（如通信電源、UPS等）的蓄電池電源系統(tǒng)。 工作于循環(huán)充電模式和非連續(xù)浮充電模式的蓄電池儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，不宜采用均衡配置的蓄電池模塊。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 基本型蓄電池管理系統(tǒng)： 除沒(méi)有數(shù)字系統(tǒng)外，其余與標(biāo)準(zhǔn)配置的蓄電池管理系統(tǒng)相同。 其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，接口簡(jiǎn)便，成本低廉。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 基本配制 BMS的顯著優(yōu)勢(shì)是： 可以充分利用 基于端電壓 控制方法的充放電設(shè)備，實(shí)現(xiàn) 基于極端單體電池 高精度充放電控制。 是通訊電源等產(chǎn)品采用鋰離子蓄電池替代鉛酸蓄電池的最佳方案。 對(duì)于不需要數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的蓄電池儲(chǔ)能電源系統(tǒng)，可以采用基本配置的蓄電池管理系統(tǒng)。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 I/O配置蓄電池管理系統(tǒng)： 是適應(yīng)對(duì)成本要求嚴(yán)格的小電流充電和放電設(shè)備用蓄電池儲(chǔ)能電源提供的一個(gè)低成本解決方案。 其中，內(nèi)置式 I/O配置蓄電池管理系統(tǒng)，適用于在能源，交通，通訊等行業(yè)直接替代低壓（如 12V、 24V、36V、 48V）鉛蓄電池組。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 具體規(guī)定見(jiàn)： 《 鋰離子蓄電池總成通用要求 》 （報(bào)批稿）， 《 鋰離子蓄電池總成接口和通訊協(xié)議 》 （報(bào)批稿） 《 錳酸鋰蓄電池模塊通用要求 》 （報(bào)批稿） 《 磷酸亞鐵鋰蓄電池模塊用要求 》 （報(bào)批稿） 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池監(jiān)測(cè)設(shè)備 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池監(jiān)測(cè)電路 是對(duì)蓄電池工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電路。 基本功能是為充電管理和放電管理電路管理系統(tǒng)提供控制源數(shù)據(jù)。 是蓄電池管理系統(tǒng)基本組成部分。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池充電和放電控制對(duì)信息采樣的分辨率和精度要求相對(duì)較低。 從 實(shí)際需求和最優(yōu)性?xún)r(jià)比 考慮，鋰離子蓄電池電源系統(tǒng)行業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電壓采樣分辨率為 ,電流采樣分辨率為 。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 在大功率蓄電池儲(chǔ)能電源設(shè)備中，電磁騷擾十分嚴(yán)重，工作環(huán)境十分惡劣，對(duì)電路的抗電磁騷擾設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)要求高，對(duì)電路工作的穩(wěn)定性和可靠性要求比較高 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池監(jiān)測(cè)電路 的基本檢測(cè)內(nèi)容 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 蓄電池監(jiān)測(cè)電路 的 基本監(jiān)測(cè)內(nèi)容： 單體蓄電池的電壓（分辨率為 ）； 蓄電池總成端電壓（分辨率為 ）； 充電電流和放電電流（分辨率為 ）； 蓄電池箱內(nèi)溫度（分辨率為 1℃ ）； (必要時(shí) )電池溫度（分辨率為 1℃ ）； 蓄電池荷電狀態(tài)的估計(jì)（分辨率為 1%） 。 充電和放電能量 (分辨率為 ） 。 實(shí)際能量 (分辨率為 ） 。 工作狀態(tài)（故障）檢測(cè)。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 單體電池電壓采樣 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 單體蓄電池電壓監(jiān)測(cè)的可靠性，是采用基于極端單體蓄電池充放電技術(shù)的蓄電池管理系統(tǒng)可靠、有效的基礎(chǔ)。 若蓄電池單體電壓監(jiān)測(cè)為 不可置信 ，就喪失了蓄電池管理系統(tǒng)可靠性的基本技術(shù)保障。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 當(dāng)前，蓄電池管理系統(tǒng)的單體電池監(jiān)測(cè)都是采用單一的數(shù)字采樣。 單一的數(shù)字采樣存在兩個(gè)突出的問(wèn)題，影響到采樣結(jié)果的可信度。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 第一個(gè)問(wèn)題是： 輸入阻抗對(duì)采樣數(shù)據(jù)的影響問(wèn)題 （如下圖）。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 圖 36 輸入寄生電阻對(duì)采樣的影響 第一個(gè)問(wèn)題是： — 采樣失調(diào) 輸入阻抗對(duì)采樣數(shù)據(jù)的影響問(wèn)題 （如下圖）。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 第二個(gè)問(wèn)題是： 當(dāng)前，用于蓄電池管理系統(tǒng)的采樣電路，基本是采用圖 37的結(jié)構(gòu)。 圖 37 串聯(lián)采樣輸入電路 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 這類(lèi)電路適用于小電流應(yīng)用。 當(dāng)電流比較小時(shí)，如手提電腦、電動(dòng)自行車(chē)蓄電池，連接阻抗 R1對(duì)電壓采樣的影響比較小，影響不大； 當(dāng)電流較大時(shí)，如電動(dòng)汽車(chē)用電池組，連接阻抗 R1對(duì)電池 B2電壓采樣的影響是不可忽視的。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 電路圖 38存在一個(gè)不可忽視的問(wèn)題： 當(dāng)有電流流過(guò)蓄電池時(shí)，蓄電池 2采樣點(diǎn)實(shí)際采集的電壓，是 R1上的電壓與蓄電池B2的電壓的代數(shù)和。 R1包括電池連接線和兩端的接觸阻抗。連接線的直流阻抗比較穩(wěn)定，但兩端的接觸阻抗和在高頻條件下的交流阻抗，是不穩(wěn)定的。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 圖 39是 XX電動(dòng)公交車(chē)蓄電池組單體電池電壓采樣結(jié)果，接觸電阻和接觸不當(dāng)對(duì)單體電池電壓采樣產(chǎn)生的誤差十分明顯。 圖 39 不當(dāng)連接產(chǎn)生的單體電池測(cè)量誤差 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 為了克服上述第一個(gè)主要問(wèn)題，《鋰離子蓄電池總成通用要求》（報(bào)批稿），規(guī)定了蓄電池管理系統(tǒng)單體蓄電 池電壓采樣應(yīng)采用數(shù)字采樣和模擬采樣互為安全冗余的高可靠性采樣電路，以提高采樣數(shù)據(jù)的可信度。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 采用具有安全冗余的數(shù)字采樣和模擬采樣的蓄電池模塊電路組成如圖 310。 具體采樣電路應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需求，選擇性?xún)r(jià)比最優(yōu)的電路。 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 圖 310 標(biāo)準(zhǔn)化蓄電池模塊組成 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心 電流在電池間連接阻抗上產(chǎn)生的電壓，對(duì)采樣沒(méi)有明顯影響的小功率低壓電子設(shè)備用蓄電池管理系統(tǒng)的電壓采樣電路，可以選擇如圖 38類(lèi)似的集成化采樣電路。 可靠性要求較低的低壓蓄電池系統(tǒng)，可以采用單一的模擬 工信部 儲(chǔ)能電源系統(tǒng)工程師培訓(xùn)中心