应用于BMS中的电源模块

摘要：目前新能源领域，电动车持续火热。其中的关键系统，电池管理系统(BMS)，是连接电动车与锂电之间的纽带，重要性不言而喻。所以，BMS的供电及通讯部分更加需要慎重选择。
  


BMS即BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,电池管理系统。

产业兴起

目前，石化燃料的紧缺以及温室效应的肆虐，决定了目前的燃油驱动车不可持续。未来的方向必然朝着电动车发展。锂电池具有寿命长，体积小，清洁，安全等优势。被普遍认为是新能源汽车的主要动能电池选择。根据IIT的预测，动力锂电池将在2020年达到200亿美元的市场规模，年均成长率50%。

锂电池的局限性

单体电池有一定的温度耐受范围，如果体积过大，会产生局部过热，影响电池的安全和性能。因此要达到大功率大容量，需要对电池进行串并联，由于电池单体间存在绝对性的差异，为保证单体电池不会过冲、过放、过热、短路等异常，就需要对电池进行监控管理，即：电池管理系统(BMS)。
  


BMS主要功能：

电池物理参数实时监测
电池状态估计
在线诊断与预警
充、放电与预充控制
均衡管理和热管理
BMS工作原理

电池管理系统与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，通过传感器对电池的电压、电流、温度进行实时检测，同时还进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量(SOC)、放电功率，报告电池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)状态，还根据电池的电压电流及温度用算法控制最大输出功率以获得最大行驶里程，以及用算法控制充电机进行最佳电流的充电，通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信。
  


BMS系统框图
  


系统中的电源模块

BMS因为其重要性及安全性，所以各系统之间需要进行隔离，主要是电气隔离和信号隔离。BMS主板供电来源于电池组。一般是12V(也有24V)，采用较多的是2W/3W隔离电源模块，如：ZY2405WHB1CS-2W，ZY2405WRBDD-3W。部分功率要求高的场合也会选用6W电源模块，如：E2412URAD-6W。对于EMI要求高的场合，可以在电源模块输入端加π型滤波电路。

系统中的通信解决方案

考虑到BMS的安全性，多采用CAN通信，相应的在防干扰，隔离等方面就要花费很大心思。ZLG致远电子专门的CTM系列CAN隔离收发器，隔离电压达到3500VDC(如：CTM1051KT)，支持温度-40℃～+105℃，满足汽车级要求。在行业中得到了广泛的应用。