當(dāng)今社會(huì)能源緊缺，環(huán)境污染等問(wèn)題給人類提出了重要課題，各電池廠家積極研發(fā)研究出各種類型的蓄電池，尤其以鋰離動(dòng)力電池為先進(jìn)的代表從而解決了這一難題。鋰動(dòng)力電池應(yīng)用和推廣的瓶頸，主要是在組合應(yīng)用時(shí)電池組中的單只電池失效，導(dǎo)致電池組綜合性能下降和電池組被超限使用。哈爾濱冠拓電源有限公司生產(chǎn)的“電池組管理系統(tǒng)”通過(guò)對(duì)電池組中串聯(lián)單體電池電壓、電流、環(huán)境與操作溫度的采集、分析、決策，經(jīng)過(guò)接口與充電器、負(fù)載控制器、指示儀表等外部設(shè)備功能聯(lián)動(dòng)，實(shí)時(shí)對(duì)電池組工作狀態(tài)檢測(cè)，延長(zhǎng)電池組使用壽命，從而打開(kāi)了這一瓶頸。

電池管理系統(tǒng)具有CAN總線接口，電池管理系統(tǒng)通過(guò)CAN總線接口與電動(dòng)車主控制器進(jìn)行通信，可以傳輸電池管理系統(tǒng)的所有監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括總電流，單體最高電壓，單體最低電壓，最高溫度，最低溫度，SOC，總電壓等數(shù)據(jù)。電動(dòng)車主控制器依據(jù)電池管理系統(tǒng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，對(duì)整車的控制進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，達(dá)到對(duì)鋰動(dòng)力電池更加合理的使用效果，延長(zhǎng)鋰動(dòng)力電池的使用壽命。

管理系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

1 管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，共10塊電壓采集模塊，每個(gè)電壓采集模塊有一個(gè)溫度測(cè)量傳感器，共有10個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)。電流測(cè)量使用獨(dú)立的模塊，電壓采集、電流采集有上位機(jī)管理和控制。電壓和電流模塊采用標(biāo)準(zhǔn)模塊。

2 單體電壓采樣范圍0~5V，采樣精度±15mV、

電流采樣范圍0～300A，采樣精度1A

溫度采樣范圍-20℃ ～ 80℃，采樣精度±1℃

3 控制方式

電壓管理：

電池組工作時(shí)(放電)，限制輸出：當(dāng)任何一只電池壓降到3.65V時(shí)(可設(shè)置)，點(diǎn)亮一只$閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，給電機(jī)控制器信號(hào)限制輸出。停止輸出：當(dāng)任何一只電池壓降到3.3V時(shí)(可設(shè)置)，發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào)，給電機(jī)控制器信號(hào)控制電機(jī)停止輸出。強(qiáng)制斷開(kāi)：當(dāng)任何一只電池壓降到3.0V時(shí)，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，延時(shí)20S后發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào)，控制切斷接觸器切斷電池放電總回路，繼電器觸點(diǎn)為常開(kāi)。

電池組充電時(shí)，當(dāng)任何一只電池電壓超過(guò)4.3V時(shí)，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，信號(hào)送至充電機(jī)，充電機(jī)受控立即停止充電，或送至電機(jī)控制器，停止能量回收。

溫度管理：

電池組放電時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到任何一個(gè)溫度大于40℃時(shí)，發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào)，啟動(dòng)風(fēng)扇，當(dāng)溫度大于52℃時(shí)，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，給電機(jī)控制器，限制電機(jī)控制器輸出。風(fēng)扇啟動(dòng)后當(dāng)溫度降到36℃時(shí)，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。

電池組充電時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到任何一個(gè)溫度大于40℃時(shí)，發(fā)出一個(gè)繼電器閉合信號(hào)(和上面的繼電器是同一個(gè))，啟動(dòng)風(fēng)扇，當(dāng)溫度大于52℃時(shí)，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，信號(hào)給充電機(jī)，停止充電機(jī)輸出。風(fēng)扇啟動(dòng)后當(dāng)溫度降到36℃時(shí)，風(fēng)扇停轉(zhuǎn)。

大于52℃時(shí)點(diǎn)亮的發(fā)光二極管和電壓超過(guò)4.3V時(shí)點(diǎn)亮的發(fā)光二極管是同一個(gè)。

電流控制：

電池組放電時(shí)限制放電電流為90A，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，超過(guò)時(shí)發(fā)出信號(hào)給電機(jī)控制器，電機(jī)控制器限制輸出。當(dāng)電池組接受能量反饋電流超過(guò)30A時(shí)，點(diǎn)亮一只紅色閃爍發(fā)光二極管警報(bào)燈，發(fā)出信號(hào)停止電機(jī)控制器的能量反饋。

4　電池管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳計(jì)算機(jī)通訊

管理系統(tǒng)主控模塊有USB的輸出接口，可以實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)之間的通信。主控模塊帶有一個(gè)CAN2.0B接口，可以通過(guò)CAN協(xié)議與其他設(shè)備通信。

管理系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)整可以通過(guò)觸摸彩屏的按鈕完成。

通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件可以隨時(shí)接收電池組工作時(shí)的信息，顯示和記錄內(nèi)容包括單體電池電壓、溫度、電流、SOC和總電壓，記錄格式為記事本或Excel。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)可繪制和打印時(shí)間/電壓(電流)、電壓(時(shí)間)/容量曲線。

管理模塊有數(shù)據(jù)保存功能，隨時(shí)保存電池組最后上傳給上位機(jī)的3天的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容為單體電池電壓、充放電電流、溫度、SOC值。通過(guò)計(jì)算機(jī)可以讀取存儲(chǔ)器上的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器可以采用閃存存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)卡的形式，數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中可以長(zhǎng)期保存。

5 主控模塊采用彩色5.6寸或4.3寸觸摸液晶屏，數(shù)據(jù)采樣時(shí)間為500ms。

SOC的精度要求±8%。

管理系統(tǒng)工作電壓DC12V，由外部提供。

管理系統(tǒng)工作時(shí)耗電小于5W，非工作狀態(tài)耗電小于25mW。

有鋰動(dòng)電池使用的地方就有電池管理系統(tǒng)的身影，電池管理系統(tǒng)將與綠色能源一起給我們的社會(huì)帶來(lái)新的曙光。