HBMS 锂离子动力电池管理系统

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1、HBMS锂离子动力电池管理系统锂离子电池具有污染小，应用周期长，无记忆、高比容量，体积小，重量轻等优点；但由于锂离子动力电池的自身特性，如何延长其使用寿命、提高安全性以及可靠性已成了车用充电电池组的首要任务。所以，电动汽车电池管理系统及配套充电机技术就显得尤为重要。系统组成和工作原理为了锂电池组的安全使用、延长其使用寿命；需重点解决下面二方面的问题：l电池组在使用时的安全问题l电池组在使用过程中的均衡问题目前在大功率锂离子动力电池组都是由多只单体电池串联、并联而成的。在其应用过程中，锂动力电池存在的问题主要是

2、各个单体电池之间的离散性较大，从而影响整个电池组的安全性和使用寿命。因此，我们认为理想的锂动力电池组管理应该是对电池组的均衡充放电保护及控制。这种控制的要求是：（1）不仅能够管理和保护电池组中的每一单体电池；（2）而且在放电时还要使每只电池的电压保持均衡一致，如同很多杯水在同一个水平线上平衡一致地往外流；（3）在充电时要保证电池组中的所有电池在同一个电压线上均衡一致地进行充电，直至所有电池充满为止（4）综上，也就是说电动自行车用锂离子动力电池在使用过程中，要始终保持电池不过充、不过放、不发热、寿命长，尤其是使

3、用安全，这就要求电池组必须具有对每只单体电池充放电均衡及保护功能。根据以上要求，管理系统的组成由如下几个模块组成：1.单体电池电压监测模块2.单体电池上下限电压保护模块3.电池组电流监测模块4.管理系统主控模块5.电池组各单体电池平衡模块6.电池组温度监测与控制模块7.单体电池平衡算法模块（软件）8.电池组容量估算模块（软件）主要技术指标电池组容量：10Ah～300Ah标称电压：N*37V单体电池欠压保护值：2.75V单体电池过压保护值：3.9Vor4.25V过流保护值：120A（可恢复）电池组温度保护值：6

4、5电压测试精度：0.5%FS电流测试精度：0.5%FS电池均衡精度：30mV单体电池均衡电流：10A（MAX15A）容量估算精度：8%额定工作环境温度：－20℃～50℃额定工作环境相对湿度：<80%　本系统特点如下：　　1.自主研发的均衡技术　　电池均衡模块能控制每个单体电的均衡，任何工作或静止状态均在对电池组进行均衡。均衡电流可达到15A，使其电压保持和其它电芯一致，从而弥补了电芯的不一致性缺陷，延长了电池组的使用时间和电芯的使用寿命，使电池组的能源利用率达到最优化。　　2.模块化设计　　整个系统采用了完全

5、的模块化设计，每个模块管理N只单体电池和1路温度，且与主控制器间通过CAN总线进行连接。每个模块管理的电池数量可以从1～N（N≤12）只灵活设置，接线方式采用N＋1根；温度可根据需要设置成有或无。　　3.简易显示器　　电池组主控模块带有简易显示单元，实时显示和查看电池总电压、电池总电流、储备能量、单体电池最高电压、单体电池最低电压、电池组最高温度，电池工作的环境温度，均衡状态等。主控部分几乎没有人工操作部分，所有功能自主完成，无需更多的人工干预，保证电源在使用过程中不会被人为的操作而引起功能或是安全问题　　4

6、.报警功能　　具有单只电芯低电压和总电池组低电压报警延时功能，在电池组出现异常时，会有声光报警。　　5.完善的告警处理机制　　在电池组出现不影响安全及功能的情况下出现异常，有告警机制　　6.管理系统的设置　　电池电压上限、下限报警设置，温度上限报警设置，电流上限报警设置，电压互差最大上限报警设置，SOC初始值设置，额定容量，电池自放电系数、充电机控制等。　　7.超大的历史数据信息保存空间　　自动按时间保存系统中出现的各类告警信息，包括电池的均衡记录。　　8.外接信息输出　　系统对外提供工业的CANBUS和RS

7、485接口，同时向外提供各类告警信息的开关信号输出。　　9.软件应用　　根据需要整个系统可以提供PC管理软件，可以将管理系统的各类数据信息上载到电脑，进行报表的生成、图表的打印等。　　武汉市汉泰斯特电子有限公司2010.4.20