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    威柏电动汽车电池管理系统BMS关键器件应用解决方案

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  • 更新时间:2015-11-19 09:18:28
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  • 文件描述:威柏电动汽车电池管理系统BMS关键器件应用解决方案

威柏电动汽车电池管理系统BMS关键器件应用解决方案


001.JPG

各部分器件

推荐型号

规格封装

均衡MOS

SQ2361EES-T1_GE3

-60V,-2.5A,SOT-23

均衡Diode

BZX384C/BZT52

SOD-323/SOD-123

被动电阻

RCL1225/1218


温度采样

NTCS0805E3.....T


电流采样(分流器)

WSBM8518L1000JK


WSBS8518L1000JK20


电流采样

WSL2512


分压电阻

MMB0207


CAN ESD保护

VCAN26A2-03GHE3-18

SOT-323

光耦隔离

TCMT1106


电源转换

SQ4850EY-T1_GE3

60V/12A  SO-8


SQD40P10-40L_GE3

100V/40A   TO-252


IHLP5050/3232/2525


续流Diode

SS14/SS1FH6

SMA 40V/1A SMF60V/1A

输入TVS

SM8S/SM8A/SM6S/SM6A/SM5S/SM5A


多路电源整流

VS-1EFH01HM3

SMF 100V/1A


VS-2EJH02HM3

Slim SMA 100V/2A

防反Diode

S1J/US1J

SMA  600V/1A


温度采样

NTCS0805E3.....T


电流采样(分流器)

WSBM8518L1000JK


WSBS8518L1000JK20


CAN ESD保护

VCAN26A2-03GHE3-18

SOT-323

光耦隔离

TCMT1106


电源转换

SQ4850EY-T1_GE3

60V/12A  SO-8


SQD40P10-40L_GE3

100V/40A   TO-252


IHLP5050/3232/2525


续流Diode

SS14/SS1FH6

SMA 40V/1A SMF60V/1A

输入TVS

SM8S/SM8A/SM6S/SM6A/SM5S/SM5A


多路电源整流

VS-1EFH01HM3

SMF 100V/1A


VS-2EJH02HM3

Slim SMA 100V/2A

防反Diode

S1J/US1J

SMA  600V/1A

温度采样

NTCS0805E3.....T


电流采样(分流器)

WSBM8518L1000JK


WSBS8518L1000JK20


CAN ESD保护

VCAN26A2-03GHE3-18

SOT-323

光耦隔离

TCMT1106


电源转换

SQ4850EY-T1_GE3

60V/12A  SO-8


SQD40P10-40L_GE3

100V/40A   TO-252


IHLP5050/3232/2525


续流Diode

SS14/SS1FH6

SMA 40V/1A SMF60V/1A

输入TVS

SM8S/SM8A/SM6S/SM6A/SM5S/SM5A


多路电源整流

VS-1EFH01HM3

SMF 100V/1A


VS-2EJH02HM3

Slim SMA 100V/2A

防反Diode

S1J/US1J

SMA  600V/1A

混合动力车有两种主要类型:串联式混合和并联式混合。在串联式混合中,内燃机并不实际推动汽车向前,而是用于给发电机供电和给车载电池充电。在并联式混合中,电动机和内燃机都连接到传动系统。这使两套装置能在高需求到来时立刻同时提供驱动力,或者在低需求时只通过电动机提供驱动力。这种模式允许内燃机将电动机用作发电机,在需要时给电池充电。两种设计都可内含高压电池组,用于储存供给电动机的电力。为了从每种设计中获得最大效率,该电池组需要由精确的电池管理系统进行密切监控。

 

电动车

电动车基于纯电动驱动系统,汽车上根本就没有内燃机。在纯电动车(FEV)中,轿车或卡车本身的电池是电动机和所有标准电气系统的唯一电力来源。良好的电池管理系统在此类汽车中比其他类型汽车中都更加重要。这是因为如果电池电量用完了,汽车就失去了动力来源。纯电动车中的电池通常由串联或并联的电池单元堆叠组成,用以获得所需的输出电压。这些电池单元堆叠中的每一个都应当包含其自身的电池管理系统,以确保当一个电池单元发生故障时不会连累整个电池系统。

 

其他传感技术

 

开环霍尔效应传感器

可靠性是许多其他监控技术在汽车应用中表现不甚理想的原因之一。由于成本、尺寸和测量范围的缘故,开环霍尔效应传感器实际上是唯一具有可比性的电池监控技术。此种传感器利用了霍尔效应,亦即通过在带电导线周围形成的磁场来测量流经该导线的电流。电流互感器无法与直流汽车电气系统一起使用,对于被测量的电流值而言,闭环霍尔效应传感器成本太高,尺寸太大[1]。开环霍尔效应传感器的最大特点是,由于实际上它并不在电流路径之中,所以在测量电流时没有电能损耗,但这是以牺牲精度和可靠性为代价换来的[1]。

 

与分流器感测有关的问题

由于IBS在测量电流时要使用其核心元件电阻性分流器,因此存在与其“在电路中”有关的损耗。但通过使用阻值极低的分流器,该损耗对电流范围的很大一部分发是可忽略的。例如,一个100µΩ分流器在100A电流下只会造成1W电能损耗。在使用12V电池提供100A电流的情况下,这相当于0.083%电能损耗。对于在实际测试中观测到的电流值,分流器损耗在3A 标准工作电流下为900µW,在350A短时最大起动电流尖峰下为12.25W。在实际测试中,35英寸、4-AWG正极电池电缆的阻值为788µΩ [2]。这意味着仅正极电池电缆中的电能损耗就为IBS中的电能损耗的近八倍之多。使用此类低阻值分流器应当允许IBS单元在± 600A(连续)和± 2,000A(不超过900J的脉冲应用)的电流范围内工作。

 

因为霍尔效应传感器并不直接连接至带电导线,因此外力会造成磁场测量结果具有显著误差[1]。单是地球磁场就会造成0.4A误差,更不用说提汽车内部的其他线圈、导体和电动机/发电机所产生的磁场了[1]。“在电路中”意味着与霍尔效应传感器相比,使用IBS时由外部干扰造成的误差小很多。在任何车内条件下,IBS单元的最大电流感测误差应当为0.5%+偏差(30mA),这与使用霍尔效应传感器时可观测到的由地球磁场引起的误差是相同的(只需改变80A电流的流动方向即可测量到这一误差)[1]。


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