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選擇好的BMU,是BMS性能表現(xiàn)的關(guān)鍵

Simon觀察 ? 來源:電子發(fā)燒友 ? 作者:黃山明 ? 2024-08-21 01:19 ? 次閱讀

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/黃山明)BMU(Battery Monitoring Unit,電池監(jiān)測單元)是BMS(Battery Management System,電池管理系統(tǒng))的一個關(guān)鍵組成部分,主要用于單體電池或電池模塊的監(jiān)測與控制。也是保障儲能產(chǎn)品安全、提高性能和延長使用壽命的關(guān)鍵技術(shù)。

通常電池狀態(tài)的評估與預(yù)測主要有兩種,分別為SOC(State of Charge,荷電狀態(tài))和SOH(State of Health,健康狀態(tài)),SOC表示電池剩余電量,而SOH反映電池的健康程度和使用壽命。

BMU通過對電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測,能夠準(zhǔn)確計算電池的剩余電量,即SOC,這對于儲能產(chǎn)品的能效管理至關(guān)重要。并且BMU還能預(yù)測電池的健康狀況,即SOH,這有助于提前發(fā)現(xiàn)潛在問題,延長電池壽命。

BMU作為BMS的一部分,與電池簇管理層(BCMU)和電池堆管理層(BAMS)共同工作,實現(xiàn)對電池的全面管理和保護(hù)。BMU通過采集電池的各種單體信息(電壓、溫度),計算分析電池的SOC和SOH,實現(xiàn)對單體電池的主動均衡,并將單體異常信息上傳給電池組單元層BCMU。

如果打個比方的話,BMU相當(dāng)于BMS中負(fù)責(zé)底層數(shù)據(jù)收集和初步處理的“前線哨兵”,它確保了電池組的安全性和效率,是BMS正常運(yùn)作的基礎(chǔ)。通過與BMS的其他層級緊密協(xié)作,BMU能夠?qū)崿F(xiàn)對電池狀態(tài)的全面監(jiān)控和精細(xì)管理。

如何選擇好的BMU?

對于BMU而言,首要注重的是精確監(jiān)測能力,優(yōu)質(zhì)的BMU應(yīng)具備高精度的電壓、電流和溫度傳感器,以確保能夠精確監(jiān)測電池狀態(tài)。并且具備高性能的數(shù)據(jù)采集電路,能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確地獲取電池的各種參數(shù)

此外還需要有一定的通信能力,可以與BMS的其他部分無縫通信,支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,如CANbus、RS485I2C等。同時姚根據(jù)應(yīng)用需求選擇支持被動均衡或主動均衡的BMU,以保證電池組的一致性。

國內(nèi)外許多企業(yè)都推出了相應(yīng)的BMU產(chǎn)品,如TI推出的TIDA-010271,保留UART通信用于調(diào)試或CAN架構(gòu)評估,擴(kuò)展NTC通道以滿足與電芯成1:1的比例,并保留通道用于EEPROM和TMUX診斷,同時有集成240mA內(nèi)部均衡電流,具有自動熱管理功能。

東方馬達(dá)的BMU30系列,提供廣泛的調(diào)速范圍,適用于從低速到高速需保持固定扭矩的應(yīng)用,且能夠進(jìn)行穩(wěn)定的速度控制。

此外還有如Maxim、TI、NXP等企業(yè)也提供了一系列用于電池監(jiān)測和管理的IC,可以作為構(gòu)建BMU的核心組件。

國內(nèi)如華塑科技的BMU-S64T52CP1,是針對液冷系統(tǒng)設(shè)計,內(nèi)置氣體和漏液檢測,集成了電池包級別的消防檢測和控制,以及單體電池交流內(nèi)阻檢測,為電池預(yù)警和SOH計算提供解決方案。

華為數(shù)字能源也推出了相應(yīng)的BMU,不過并未單獨(dú)推出,而是作為BMS的一部分,由BCU和BMU組成。BMU負(fù)責(zé)電池單體電壓、溫度采樣及電池均衡,具有高低壓兼容、高精度SOC誤差小于±3%等特點。

還有如江蘇海尚新能源推出的BMU產(chǎn)品,型號包括BMU-YH01-02、BMU-YE02-02-13(32S)、BMU-YH02-03和BMU-YE01-03。這些產(chǎn)品支持不同電壓范圍的電池系統(tǒng),如800-1500Vdc或80-1000Vdc,并具備CAN總線通訊能力,支持不同系統(tǒng)架構(gòu),包括二級和三級架構(gòu),同時具有多種通信接口,如2路CAN+2路485+1路TCP/IP+1路WiFi(可選),還具備溫度采樣精度±1℃,電流采樣精度達(dá)到2‰,支持多種供電方式,包括電池簇取電或外接24V。

每家公司的BMU產(chǎn)品都有其獨(dú)特的功能和優(yōu)勢,例如不同的電池類型支持、特殊環(huán)境下的耐用性、先進(jìn)的算法等。選擇BMU時,工程師應(yīng)仔細(xì)評估其具體需求和應(yīng)用環(huán)境,以確定最適合的產(chǎn)品。

小結(jié)

選擇一個好的BMU需要綜合考慮其監(jiān)測精度、保護(hù)機(jī)制、均衡管理能力、數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)安全性等多方面因素。市場上有眾多企業(yè)推出了具有不同特點的BMU產(chǎn)品,工程師應(yīng)根據(jù)具體應(yīng)用需求和技術(shù)要求,選擇最合適的BMU,以確保電池管理系統(tǒng)的高效、安全和可靠運(yùn)行。


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