鋰電池廠家解說BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE

來源：存能電氣  日期：2019-12-26 13:53  瀏覽量：次

　　鋰電池廠家解說BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE？目前市面上可以接觸到的AFE內(nèi)部結(jié)構(gòu)大同小異，主要集中在硬件資源方面，還有針對功能安全要求所設計的架構(gòu)形式。簡單來講，最主要的不同點是采樣通道數(shù)量、內(nèi)部ADC的數(shù)量、類型與架構(gòu)。下面由存能電氣鋰電池廠家解說BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE？

　　鋰電池廠家解說BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE？

　　BMS是叉車動力鋰電池系統(tǒng)的重要組成，它一方面檢測收集并初步計算電池實時狀態(tài)參數(shù)，并根據(jù)檢測值與允許值的比較關(guān)系控制供電回路的通斷；另一方面，將采集的關(guān)鍵數(shù)據(jù)上報給整車控制器，并接收控制器的指令，與車輛上的其他系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。電池管理系統(tǒng)，不同電芯類型，對管理系統(tǒng)的要求往往并不一樣。

　　BMS均衡功能的實現(xiàn)主要靠AFE，它里面集成了均衡控制開關(guān)以及相關(guān)邏輯電路，給用戶提供了豐富的診斷和控制接口，AFE是模擬前端，在BMS里面專指鋰電池采樣芯片，用來采集電芯電壓和溫度等。

　　AFE提供的均衡接口主要是被動均衡，即通過電阻放電；它可以支持內(nèi)部均衡與外部均衡兩種；兩種方式都要把均衡電阻放置在外，但內(nèi)部均衡可以利用內(nèi)部的MOS管作為均衡通流開關(guān)，而外部均衡需要外部再增加一個MOS管作為均衡通流開關(guān)；基本上每一家的AFE都支持兩種方式。

　　BMS鋰電池管理系統(tǒng)如何選擇一款合適的AFE

　　鋰電池因具備體積小、能量密度高、輸出功率大同時無記憶效應等優(yōu)點，除在歐美等地廣受采用之外，近期亞洲市場的使用率亦迅速增加。針對鋰離子電池保護晶片商機，推出高整合的類比前端(AFE)電池控制器，藉由縮小體積與簡化電池系統(tǒng)設計搶攻市場。

　　BMS可以參考的主要標準是QC／T897－2011，針對AFE最主要的要求就是采集精度，標準指標要求不是很嚴格，而且測試條件寫的很模糊，最新的討論稿要好很多。關(guān)于AFE的電壓采集精度的測量與驗證，看起來簡單，但怎么實現(xiàn)一個精準的電壓參考源，尤其在EMC測試中，是一個值得討論的問題。

　　現(xiàn)實應用中，對于并聯(lián)在一起的電芯，我們是當做同一個電芯去采樣的；進一步的，電芯基本都是先并后串，用以減少對采樣通道的需求；但讓我們頭疼的事情是，一個Module里面串聯(lián)的電芯數(shù)量不是固定的，再就是電芯的總串聯(lián)數(shù)量也不統(tǒng)一。

　　這樣的話就需要我們?nèi)テヅ涿恳环N模組的電芯數(shù)量，但AFE的最大電壓通道數(shù)量是不連續(xù)的分布，這樣就要仔細選擇合適的通道數(shù)量進行匹配，做到既不浪費也不勉強。所以尤其對于第三方獨立的BMS廠家來說，因為本身的話語權(quán)有限，夾在主機廠和電芯廠之間，想做出一個平臺版本的產(chǎn)品是比較困難的。

　　雖然鋰電池具備諸多優(yōu)勢，但其使用上的潛在危險亦不容小覷，諸如不耐過充/過放、電壓過載，同時須避免過溫情形的發(fā)生，因此在設計上必然得加入監(jiān)控晶片做為保護。此外，傳統(tǒng)電池系統(tǒng)的電路設計相當復雜，將拖延產(chǎn)品開發(fā)到上市時程，對此推出高整合AFE電池監(jiān)控器系列，藉以增強鋰電池的安全性，并可簡化電池系統(tǒng)的設計難度。