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    美國公司的一款動力鋰離子電池主動平衡系統介紹

    來源:【拓爾德TRD】 發布日期:2022-02-28 分享 加入收藏 關注:221

    美國國家半導體公司從2011年4月起因被收購而隸屬于德州儀器公司,1959年組建的國家半導體公司在歸入德州儀器不久,就研發出一款主要針對動力鋰電池充電、放電和閑置狀態時保持內部模塊及小電池電量平衡的主動平衡電池管理系統。


    以往的主動電池平衡系統,保持模塊之間的平衡是將每一模塊的所有小電池與鄰近模塊內的其中一節小電池連接在一起,以便在兩者間建立一條傳送電荷的路徑。由于電荷必須先傳送至某一小電池,然后再分配給其他小電池;而傳遞到更遠的模塊,電荷需要分開多次傳送,這就大大降低了內部運行的效率,使更多的電流以熱量的形式消耗掉了。國家半導體的主動平衡電池管理系統從改善舊有問題出發,提供了適用于大型鋰離子電池的全方位系統解決方案。這是一塊印制電路板,配置了多顆特殊應用集成電路,可以提供主動電池平衡、高精度數據采集、電池保護及管理三大功能。


    1、主動電池平衡:系統采用隔離式電感拓撲結構,可以提供高電流和高效率的電池平衡功能,電荷在模塊內的任意小電池及不同模塊之間雙向傳送,小電池和模塊可同時獲得平衡。同時,每一個電池模塊管理14個小電池,每一個模塊的電池管理系統(電路板)又可以疊加在一起,管理高電壓鋰電池組。平衡電流的大小則取決于元器件(工程師可在性能與成本之間選擇不同針對性的元器件)。


    2、數據采集:電池管理系統負責全面監控電池組的操作,確保系統高精度測量每一個小電池的電壓,負責這一工作的模擬前端電路除了平衡電荷,還可保證電池組充電量及健康狀況的估算數值準確無誤。


    3、電池保護及管理:系統內部設有多層診斷和故障檢測電路,如果發現了欠壓、過壓、電池過熱等故障,小電池或模塊會主動向主控制器發出信號,有關參數將與儲存在固件中的可編程閾值進行比較,然后通過開關程序實現保護功能??刂泼恳粋€模塊的電路板都配備有一個多接點的絕緣總線接口,讓該電路板與其他模塊及主控制器調整通信。同時利用總線執行診斷、編程和配置管理功能。


    這一款電池管理系統具有先進的功能,對于動力鋰電池組充電、放電和閑置狀態下的內部平衡可以快速反應,準確控制小電池的充電、儲電、放電電量,提高了安全性,有利于延長使用壽命,這一系統有望用于電站儲能設施用的大型鋰電池管理。


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