电池管理BMS解决方案概况

caesarsong · 发表于 2013-8-17 23:55:54

在这里首先对多节锂电池的BMS做一个基本的概况总结。如有错误，希望大家帮我指出改正，谢谢！

电池管理系统主要有以下部件：
• 1）模拟前端采集模块：主要用于对电池组电压，充电电流，放电电流，单体电压，电池温度，等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。（除温度信号。
• 2）电池保护电路模块：通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。
• 3）均衡电路模块：主要用于对电池组单体电压的采集，并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。
• 4）下位机模块：信号处理，控制，通讯。
•
在方案设计芯片选型中有如下规格需要注意：

一、均流方式 ,如何保证各节电池的电量平衡。
被动式均流，通过耗能器件消耗能量，使其达到平衡。缺点是发热严重。
主动式均流，通过能量转移的方式使其达到平衡。缺点是设计复杂，成本高。

二、模拟前端芯片的选择。主要参数对比如下：
1、可测量多少节电池的级联。
2、是否自带ADC,以及ADC测量精度及转换速度。
3、与MCU通讯方式。
4、是否可级联以及最大值。
5、价格：）

三、电流的测量精度。
霍尔传感器的使用。

四、过压过流过温的保护取决于ADC的测量速度，以及MOSFET的通断时间。

下面是常用的几种设计方案。

1、 ADI BMS Solution

• Voltage measurement device - monitors and balances the cells (AD7280)
• Isolator - brings the measurement signals across the high-voltage barrier to the battery management unit (ADuM140x or ADuM540x)
• Safety monitor - enables creation of a fail-safe circuit and safe
environment to the user (AD8280)
• Battery management unit – controls and manages battery functions to
optimize operation (Blackfin ADSP-50x)

2、 ATMEL BMS Solution

• ATA6870  每颗芯片可监控6个cell，最多可级联16颗芯片。配合外电路可实现主动式或被动式电池均衡。
• ATA6871 每颗芯片可监测4-6个cell,最多可级联16颗芯片。
• 微控制器检测电池组电压，电流等，管理相关mos及通讯指示功能。
• 集成12位ADC.

3、 Infineon BMS Solution

方案一：
Infineon高性能16位MCU XC164为平台，辅以AMS高精度、零温漂的动力电池电流检测芯AS8510的动力电池管理系统（BMS）解决方案

　
性能资源：
1、 14-Channel的A / D转换器与可编程分解（10-bit或8-bit）和转换时间（下至2.55µsor 2.15µs）

方案二：
• ISL78600 单颗芯片可监控6--12个cell，具有电压温度检测，被动式电池均衡，
SOC等功能，
• ISL786001单颗芯片可检测6--12个cell

4、 Linear BMS Solution
• Linear 主要是高端电源管理芯片，电池充电芯片等。
• 电池管理芯片有：LTC6802/6803 多节电池的电池组监视器
•  可测量多达 12 个串联锂离子电池的电压 (最大值为 60V)
•  可堆叠式架构实现 > 1000V 的系统

5、 O2micro BMS Solution
• OZ890单颗芯片可监测5－13个cell,集成13位ADC。

6、 TI BMS Solution
• BQ77PL900单颗芯片可监测5－10个cell,需要外部ADC。

7、 Maxim BMS Solution
方案一：
• Max11080单颗芯片可监测１－１２个cell,最多可以３１颗芯片级联。工作在工作在6.0V至72V
• 不自带ADC,需外部ADC
方案二：
• Max14921单颗芯片可监测１－１6个cell,最多可以３１颗芯片级联。
• 每个电池输入均具有一个相关联的 MOSFET 开关，用于对过充电电池进行放电。
• 不自带ADC,需外部ADC
优点唯一的可单芯片检测16路cell的。
各厂家常用型号对比：
厂家型号 Cell ADC
凌特/Linear LTC6802/6803 多达12 12位ADC
O2micro 0Z890 5--13 13位ADC
ATMEL ATA6870 4--6 12位ADC
Infineon MCU XC164+AS8510(电流检测）多达14 NO
TI BQ77PL900 4--10 NO
Intersil ISL78600 6--12 14位ADC
ADI ad7280 3--6个 12位ADC 1us
ADI ad8280 3--6个 12位ADC 1us
Maxim Max11080 1--12 NO
Maxim Max14921 1--16 NO

pang7 · 发表于 2013-8-18 00:39:13

现在成本最好的是国产的你这些都没优势

Nokini · 发表于 2013-8-18 16:10:43

LZ在哪家做BMS

wazhiyi · 发表于 2013-8-18 17:07:13

国产的有推荐的吗？

黄瓜 · 发表于 2013-8-18 19:47:51

学习

dreampet · 发表于 2013-8-18 20:13:12

我们现在的方案是前端用LTC6802，ADumXX做隔离，主控用飞思卡尔的S12系列。

caesarsong · 发表于 2013-8-19 09:06:36

Nokini 发表于 2013-8-18 16:10
LZ在哪家做BMS

我是刚从研发转过来做技术支持的，在文晔，我们的同事做了一套bms方案是飞思卡尔的mcu 美信的前端采集，其实对这个东西不是非常了解，前几天遇到这么一个客户，就好好的研究了一下。

caesarsong · 发表于 2013-8-19 09:09:29

pang7 发表于 2013-8-18 00:39
现在成本最好的是国产的你这些都没优势

楼主，能说说国产的主要有那几家吗？他们用的芯片也是国产的？

dreampet · 发表于 2013-8-19 21:34:14

caesarsong 发表于 2013-8-19 09:06
我是刚从研发转过来做技术支持的，在文晔，我们的同事做了一套bms方案是飞思卡尔的mcu 美信的前端采集 ...

你是文晔那个片区的？

caesarsong · 发表于 2013-8-22 14:15:36

dreampet 发表于 2013-8-19 21:34
你是文晔那个片区的？

青岛这边的

49547754 · 发表于 2013-8-30 08:48:54

LZ能推荐其它的方案吗，老外的方案太贵了，一个IC都得占好大的成本的

mutoudonggua · 发表于 2013-8-30 08:56:24

技术支持做的蛮敬业的，哈
这些都是看而不管
有的还能做被动均衡
有的直接就测测参数拉倒
难点在均衡策略以及充电管理上，需要深厚的功率电路设计基础，并对电池特性有细致深入研究，而不是实现简单看看电压电流实现级联等芯片功能上。国产芯确实便宜，问题是，敢用吗？

caesarsong · 发表于 2013-8-30 10:45:57

mutoudonggua 发表于 2013-8-30 08:56
技术支持做的蛮敬业的，哈
这些都是看而不管
有的还能做被动均衡

做了技术支持，有些失落啊几乎就自己不动手写代码了，每天都是去拜访客户，然后晚上整理人家的用料和方案不懂的就自己去看看了解了解但都深入不下去。

king_cd_126 · 发表于 2013-9-10 17:02:56

是否可以这样子理解呢
BMS，主要做对电池的组串做充电、放电做控制，使之各个电池单体的电量均等；当出现异常单体或异常的充放电时，对电池组进行保护。
这种说法不知道是否正确，是否存在遗漏的事项。
谢谢指正。

caesarsong · 发表于 2013-9-10 23:09:43

king_cd_126 发表于 2013-9-10 17:02
是否可以这样子理解呢
BMS，主要做对电池的组串做充电、放电做控制，使之各个电池单体的电量均等；当出现异 ...

恩是这样

king_cd_126 · 发表于 2013-9-11 10:56:06

其实这个貌似可以做的很准的，而且控制感觉不是很复杂的；但是听说跟电池的液体配比及材料有关系；但是总的感觉相差不是很大的

harold · 发表于 2013-9-11 11:44:21

怎么没有精工之类呢，还有台系几家用的也挺多的

weiwei4 · 发表于 2013-9-12 00:18:01

这个要了解下，有空多看看

menghong_4 · 发表于 2013-9-12 05:51:47

请推荐个六节锂电池充电的芯片

coslight_dt · 发表于 2013-9-12 08:20:57

这个需要了解一下

harold · 发表于 2013-9-12 10:08:09

menghong_4 发表于 2013-9-12 05:51
请推荐个六节锂电池充电的芯片

ATA6870+32HVB

hawgcq · 发表于 2015-1-31 22:04:32

先收下来有空再研究一下，之前我做过低电压的锂电设计，但是效果不太理想，有空再探讨，用的是日本的芯片

SNOOKER · 发表于 2015-1-31 23:22:32

有谁推荐一下国产的解决方案吗

xukaiming · 发表于 2015-2-1 10:42:22

16串的,推荐一个价格合适,性能稳定的?

caesarsong · 发表于 2015-2-1 21:22:24

dreampet 发表于 2013-8-18 20:13
我们现在的方案是前端用LTC6802，ADumXX做隔离，主控用飞思卡尔的S12系列。

这个方案用的挺多的，你是哪里的ne

mlt911213 · 发表于 2015-2-23 13:51:40

caesarsong 发表于 2015-2-1 21:22
这个方案用的挺多的，你是哪里的ne

LZ现在还在做BMS相关不？

caesarsong · 发表于 2015-2-25 16:47:20

mlt911213 发表于 2015-2-23 13:51
LZ现在还在做BMS相关不？

我是一家代理商的技术支持，知道一些方案，我不做BMS

mlt911213 · 发表于 2015-2-26 09:11:18

caesarsong 发表于 2015-2-25 16:47
我是一家代理商的技术支持，知道一些方案，我不做BMS

我现在是做嵌入式软件的，现在有一家新能源企业（做锂电池）BMS软件，我对这个不太懂，我该去做么？
国内现在前景怎么样？

jdzjk06 · 发表于 2015-4-15 18:32:09

为什么没有ROHM的方案呢？

lipeiwen · 发表于 2015-7-8 11:26:32

之前也准备进文晔，结果没收！！方案还是不错，国产也就有价格优势，其实infeineon现在做了一款低家产品XMC1000系列，还不错

hyf88 · 发表于 2015-8-7 11:57:26

现在还在继续吗？我是烟台这边的，烟台启能电子科技有限公司，专注新能源电池安防这块，现在有个想法，想找bms合作，

孤独的猫 · 发表于 2015-8-7 12:02:09

MARK

sanger · 发表于 2015-8-7 12:06:17

至少要20串以上才比较实用，最好要支持级联

Canbus007 · 发表于 2017-5-29 21:29:09

留名，备用之！！

czjdxs · 发表于 2017-8-7 18:12:36

国产的有中颖的方案，听说还不错

acchkr · 发表于 2017-8-8 08:25:52

学习了~

ericdai · 发表于 2017-8-8 11:12:28

这是什么上面用的bms,电摩上的吗，不是电动汽车的吧

御风 · 发表于 2017-12-23 13:45:43

少了 NXP的模拟前端检测芯片：MC33771（ASIL-C）汽车级MCU：MPC5744P/MPC5746R（ASIL-D）具有功能安全作用的SBC：FS6500

wl_am · 发表于 2019-10-15 20:16:05

现在最新的都用啥

wl_am · 发表于 2019-10-15 20:16:38

想学习一下这块

Embedtech · 发表于 2019-10-16 00:21:19

现在新的，主流 LT Maxim ADI NXP 松下…

kz805584774 · 发表于 2020-7-2 08:42:55

dgdzas · 发表于 2020-7-2 09:28:14

caesarsong 发表于 2013-8-19 09:06
我是刚从研发转过来做技术支持的，在文晔，我们的同事做了一套bms方案是飞思卡尔的mcu 美信的前端采集 ...

楼主，能说下为什么从研发转技术支持吗？

nywn · 发表于 2020-7-28 08:42:24

国产方案有没有呢？

电池管理BMS解决方案概况

阿莫论坛20周年了！感谢大家的支持与爱护！！