無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)

電池包保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多，如電壓平臺(tái)問(wèn)題，鋰動(dòng)力電池包在使用中往往被要求很大的平臺(tái)電壓，所以設(shè)計(jì)鋰動(dòng)力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓，這樣對(duì)控制IC、采樣電阻等元件的要求就會(huì)很高，電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度，低溫度系數(shù)，無(wú)感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路，B＋、B-分別是接電芯的正、負(fù)極；P＋、P-分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極；T為溫度電阻（NTC）端口。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)等。BMS系統(tǒng)保護(hù)板在預(yù)防過(guò)充、過(guò)放、短路等問(wèn)題方面發(fā)揮重要作用，能有效降低電池?fù)p壞甚至起火的風(fēng)險(xiǎn)。無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)

電池管理系統(tǒng)（BMS）對(duì)電池SOH的管理。什么是SOH？SOH（Stateofhealth），指電池的健康狀況，和SOC同為動(dòng)力電池的關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。電池在使用過(guò)程中會(huì)不斷老化，當(dāng)健康狀況劣化至一定程度時(shí)，便不再滿足電動(dòng)車的使用要求，因此需對(duì)電池的SOH進(jìn)行監(jiān)控。與SOC的估計(jì)相比，SOH的預(yù)測(cè)更為復(fù)雜，一般需借助于各類濾波算法實(shí)現(xiàn)。在當(dāng)前工程實(shí)際中，電池的SOH的考量因素主要有電池容量和內(nèi)阻兩個(gè)指標(biāo)。那么動(dòng)力電池包SOH的影響因素有哪些呢？影響動(dòng)力電池包SOH的因素可以從兩個(gè)角度來(lái)看：一是在電池單體層級(jí)；二是單體電池成組的影響。電摩BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)對(duì)于電池管理系統(tǒng)而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣非常重要。

主動(dòng)均衡技術(shù)主動(dòng)均衡又稱非能量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環(huán)期間，是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去，使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時(shí)間，延長(zhǎng)放電使用時(shí)間。在適用場(chǎng)景上，主動(dòng)均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場(chǎng)中應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟些。主動(dòng)均衡則較為復(fù)雜，變壓器方案的設(shè)計(jì)以及開關(guān)矩陣的設(shè)計(jì)無(wú)疑會(huì)使成本明顯增加。但主動(dòng)均衡相比采用能量傳遞分配的原則，因而能量利用率相比被動(dòng)均衡更高。在實(shí)際應(yīng)用中，主動(dòng)均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為高效和合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動(dòng)均衡芯片，它采用了先進(jìn)的智能算法，能夠快速有效地補(bǔ)償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長(zhǎng)電池組的使用壽命和平均無(wú)故障時(shí)間。

儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下：能量的方式：主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件，將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上，是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻，將高荷電電量電芯的能量消耗掉，減少不同電芯之間差距，是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件：只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動(dòng)主動(dòng)均衡，均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡，均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流：主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn)，均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等，均衡電流越大，發(fā)熱越嚴(yán)重。成本：主動(dòng)均衡電路復(fù)雜，故障率高，成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升，電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮，被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。BMS所獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性，決定了儲(chǔ)能系統(tǒng)整體運(yùn)行的質(zhì)量和效率。

BMS系統(tǒng)保護(hù)板的功能：電池充放電狀態(tài)監(jiān)測(cè)：BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，確保電池在安全的工作范圍內(nèi)運(yùn)行。過(guò)充與過(guò)放保護(hù)：當(dāng)電池充電時(shí)，如果電壓超過(guò)設(shè)定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)立即斷開充電電路，防止電池過(guò)充；同樣地，當(dāng)電池放電時(shí)，如果電壓低于設(shè)定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)及時(shí)斷開放電電路，防止電池過(guò)放。溫度保護(hù)：通過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的溫度，當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，BMS系統(tǒng)保護(hù)板會(huì)采取相應(yīng)的措施，如降低充電電流或停止充電，以保護(hù)電池不受損害。短路保護(hù)：BMS系統(tǒng)保護(hù)板還具有短路保護(hù)功能，當(dāng)檢測(cè)到電池組內(nèi)部或外部發(fā)生短路時(shí)，會(huì)立即切斷電源，防止短路造成的損害。平衡管理：對(duì)于多節(jié)電池的電動(dòng)車，BMS系統(tǒng)保護(hù)板還能實(shí)現(xiàn)電池的平衡管理，確保每節(jié)電池在充放電過(guò)程中的壓差不大，從而提高整個(gè)電池組的使用壽命和性能。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板。便攜式電源BMS方案定制

BMS的安全保護(hù)功能包括過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)等，確保電池組的安全運(yùn)行。無(wú)人機(jī)BMS軟件設(shè)計(jì)

  鋰電池BMS保護(hù)板的過(guò)充保護(hù)：場(chǎng)效應(yīng)管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān)，當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí)，開關(guān)管導(dǎo)通。導(dǎo)通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很?。〝?shù)十毫歐姆），相當(dāng)于開關(guān)閉合；當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí)，開關(guān)管截止，截止的開關(guān)管的D、S極間的內(nèi)阻很大（幾兆歐姆），相當(dāng)于開關(guān)斷開。電池包充電時(shí)，當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過(guò)充電器正常充電時(shí)，隨著充電時(shí)間的增加，電芯兩端的電壓將逐漸升高，當(dāng)電芯電壓升高到4.4V（通常稱為過(guò)充保護(hù)電壓）時(shí)，控制IC將判斷電芯已處于過(guò)充電狀態(tài)，控制IC將使Q2截止，此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持，即電芯的充電回路被切斷，停止充電。
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