为什么要用电池管理系统开发电池管理解决方案时注意事项

大家好，小科来为大家解答以上问题。为什么要用电池管理系统开发电池管理解决方案时注意事项这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

1、来源：意法半导体博客

2、电池管理系统(BMS)正在悄然改变电动汽车。

3、今年年初，意法半导体发布了L9963E电池监控保护芯片，旨在解决包括在内的全球新能源汽车面临的电池管理系统设计难题。

4、凭借独特的架构，新产品可以测量4到14个串联的电池单元，并且样本信号去同步没有延迟。测试结果表明，虽然31 L9963E可以菊花链，但全链延迟仍小于4s。

5、然而，L9963E远不是一个简单的电压测量器或典型的库仑计算器。因此，我们还发布了白皮书，探讨BMS设计的复杂性。

6、此外，为了进一步帮助工程师和决策者设计BMS，我们还想讨论开发电池管理系统时必须考虑的五项内容。

7、为什么要使用电池管理系统？

8、BMS测量电池单元的电流和电压，并将信息发送到SOC应用系统，以确定电池的运行状态。

9、使用一段时间后，电池的实际最大容量会下降。

10、BMS的测量数据可以计算电池的实际最大容量，帮助系统确定电池的健康状态(SOH)和剩余使用寿命(RUL)，估计电池是否仍然正常工作或需要更换，并启用附加的电池优化功能。

11、通过确定每个电芯的SOC和SOH状态，BMS可以平衡每个电芯的充放电操作，保证所有电芯的损耗均匀，从而延长电池的使用寿命，获得更高的性能。

12、现在，L9963E在保证电池安全运行方面也起着关键作用。

13、1.注意测量的精度和速度。

14、理解准确性

15、电动汽车中的动力电池组

16、一直以来，工程师们首先关注的是BMS的测量精度。

17、如果系统的测量数据不准确，缺乏有价值的信息，用户会有很大的挫败感。

18、所以BMS在测量每个电芯的状态时，精度必须非常高，速度也必须非常快。否则，当芯片读取电池组的最后一节电池时，第一节电池报告的测量值不再准确，应用系统无法提供真实反映电池充电状态的结果。

19、最大误差为2mv

20、L9963E的电压测量精度非常高，最大误差为2 mV。同时可以测量电流，知道每个电芯的实际容量。

21、此外，该产品的架构确保每个电池单元都有专门的资源来处理芯片监控的电气数据，而市场上的类似产品通常会在电池单元之间共享数据处理资源。

22、通过为每个单体提供专用的处理资源，我们可以提供同步读数，避免去同步化带来的延迟。

23、在菊花链网络结构中，L9963E还可以通过串行总线进行通信，带宽为2.66 Mbps，而业界大部分带宽都在1 Mbps左右徘徊。

24、因此，读取和处理434个电池单元需要4毫秒到16毫秒。

25、2.电池管理系统：注意安全，这是重中之重。

26、了解安全性

27、BMS的安全性经常被许多设计者忽略。

28、BMS系统的测量精度有助于提高电池性能，还可以确定电池上是否存在过压和欠压，或者是否存在过热或过流。

29、例如，在发生碰撞事故时，电动汽车必须能够判断电池参数不在正常的安全值内，并立即启动电池关闭程序，否则将造成灾难性的损失。

30、唯一冗余

31、这些功能要求芯片具有很高的鲁棒性，即使在恶劣环境下也能正常工作。

32、防止阅读错误也很重要。汽车高速巡航时，读数错误会导致电池组关闭，非常危险。

33、L9963E具有独特的冗余功能，可以交叉校验模数转换器(ADC)，确保转换结果准确。

34、如果当前ADC异常，L9963E可以强制相邻ADC接管异常ADC并排除故障。

35、3.注重性价比

随着电动汽车变得越便宜，成本制约因素变得越重要。

37、功能强大但价格太高的芯片会失去大部分吸引力。

38、与众不同的是，L9963E提供丰富的功能，但是没有增加裸片尺寸，继续保持成本效益。

39、此外，传统的 BMS芯片要求每个电池单体必须并联一个外部齐纳二极管。

40、在组装过程中，系统无法知道哪个电池单体第一个接触连接器，而且，这始终是一个随机事件，因此，每个电池单体上的齐纳二极管都要保护电池管理芯片。

41、L9963E采用热插拔和稳健架构，工程师可以不用这些齐纳二极管，从而简化了印刷电路板布局，降低了总体成本。

4.两块评估板配合一个强大的 MCU，不仅可以开发原型，还能扩大视野

了解生态系统

成功的电池管理系统始于简易的概念验证。

45、ST 为 L9963E提供两块评估板。

46、第一块评估板EVAL-L9963E-MCU包括一个微控制器，并带有图形用户界面软件STSW-L9963E，可帮助开发人员更快地创建应用。

47、第二块评估板EVAL-L9963E-NDS插接在第一块板子上，可以菊花链连接多个L9963E评估板。

L9963E与 SPC58 Chorus配合使用

EVAL-L9963E-NDS

有许多客户都喜欢将 L9963E与 SPC58 Chorus MCU搭配使用，因为应用需要保存 BMS系统输出的大量数据点，这款微控制器具有6 MB或更高的存储空间，可以满足该应用的全部存储需求，多核架构使开发人员能够专门指定一个核心处理电池管理任务，把其他核心分配给其他常见应用。

52、这款MCU还有很多外设接口，包括6条FlexCAN总线，让整个设计更加灵活。

5.电池管理系统：关注未来，着眼现在

所有工程师在设计产品时都力图着眼于未来，但是，对于电池管理系统，设计不仅要考虑到明天的汽车，还要考虑到目前正在使用 BMS的所有新产品，如，电动自行车和踏板车，或便携式医疗设备等。

55、L9963E的应用灵活性较高，除传统电动汽车外，还适用于其他的很多设计。

56、最少能够测量四个电池单体，10 毫米 x 10毫米 TQFP64EP小封装，以及成本效益，这些优点让一家企业可以使用相同的 ST器件轻松开发各种类型的车辆或应用，从而节省开发成本。

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