标签: 电池管理系统

随着全球对光伏、风电等可再生能源需求的持续增长，在全球能源转型的浪潮中，储能技术凭借着可平衡能源供需、提高能源利用效率等优势，已成为实现 “双碳” 目标的核心支撑。据国家能源局公布数据显示，截至2024年底，我国新型储能装机规模突破7000万千瓦，约为“十三五”末的20倍，比2023年底增长超过130%，市场前景持续向好。 目前，储能系统正朝着高电压（1500V+）与长寿命（≥10 年）等方向稳步演进，然而，愈发高压化、复杂化的储能系统亦面临着严峻的安全挑战。例如，储能电池组与控制电路的直接连接可能导致高压串扰，威胁设备安全与人身健康；复杂电磁环境下，信号失真或误码率升高影响储能系统控制精度。 而数字隔离器，作为一种需要通过多种安全标准的电子元器件，是各种高压电气系统中不可或缺的安全保障。在储能系统中，数字隔离器主要通过电气隔离的方式消除高、低压系统之间的干扰因素，并可为串口通信提供无电气连接的数据传输环境，是能源管理的“安全桥梁”。 数字隔离器，为储能系统“保驾护航” 以市场主流的电容耦合数字隔离器为例，在其芯片内部，输入信号被转换为高频的脉冲信号，这些脉冲信号通过电容的电场耦合作用，跨越隔离屏障传输到输出端。在输出端，再将接收到的脉冲信号还原为原始的数字信号，从而实现了信号在不同电位的电路之间的安全传输，同时为两侧电路提供稳定的电气隔离环境，可避免各种潜在的电气问题。 储能系统主要由电池组、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、储能变流器（PCS）以及其他电气设备构成。电池组是储能系统最主要的构成部分；电池管理系统（BMS）主要负责电池的监测、评估、保护以及均衡等；能量管理系统（EMS）负责数据采集、网络监控和能量调度等；储能变流器（PCS）可以控制储能电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换。 储能系统结构简示图 · 电池管理系统（BMS）中， 数字隔离器主要用于在采集电池组状态信息时，隔绝环境中所存在的电磁干扰和电气噪声，避免测量信号失真现象的发生，使BMS能实时准确地掌握电池状态；同时，在电池组的充电放电过程中，数字隔离器主要用于隔离高压的电池回路和低压的控制电路，防止高压对控制电路造成损坏，造成安全隐患；此外，在BMS执行故障诊断任务时，数字隔离器可以在故障处理过程中，防止故障扩散到其他电路部分，同时确保诊断信号能够准确传输给 BMS 的处理器，以便快速定位和解决故障。 · 能量管理系统（EMS）中， 在向 BMS、PCS 等节点传输充放电功率调节、工作模式切换等控制指令时，数字隔离器主要用于确保这些指令在传输过程中不被干扰或失真，使执行设备能准确按照 EMS 的要求进行操作；同时，在与电力监控系统进行通信时，数字隔离器能够有效地隔离通信线路上的共模干扰和浪涌电压，保护通信设备免受损坏，确保通信的顺畅和稳定。 · 储能变流器（PCS）中， 数字隔离器主要用于对控制电路与功率电路进行有效的电气隔离，防止功率电路中的高电压、大电流脉冲干扰控制信号，确保控制电路的稳定运行；同时，数字隔离器还可以对控制信号进行整形和滤波，提高信号的质量和抗干扰能力，从而实现电力转换系统的精确控制和高效运行。 数字隔离器，为储能系统“提质增效” 以数字隔离器在电池管理系统（BMS）中的应用方案为例，其不仅可为高低压回路提供高达5 kVrms 的隔离电压，还可防止数据总线或其他电路上的噪声电流进入本地接地或者干扰及损坏敏感电路。同时，数字隔离器还能够以较低的功耗实现高电磁抗扰度和低辐射。 数字隔离器在电池管理系统中的应用简示图 如上图所示，华普微自主研发的CMT812x、CMT804x等基础数字隔离器可用于隔离高压电路和低压电路，有效保护储能系统的核心部件（如电池组、MCU等），提高整体系统的安全性。 CMT1042、CMT83085/6等隔离接口芯片可用于确保储能系统内部各个组件之间（如BMS、PCS和电力监控系统）的信息交换能力、指令传输能力，避免数据在传输过程中受到干扰。 此外，还有CMT1300、CMT1311等隔离运放芯片可用于监测获取储能系统中电池组件电压、电流与温度等状态信息，从而实现储能系统能量的高效管理，延长设备使用寿命并提升运行效率。 CMT8602x、CMT8603x等隔离驱动芯片可用于驱动储能系统中的核心器件-变流器（PCS），进而控制储能系统的充电和放电过程，实现交直流的双向变换。 展望未来，在全球能源转型的大背景下，储能行业作为实现清洁能源高效利用和稳定供应的关键领域，其市场规模将持续扩大 。而数字隔离器作为保障储能系统安全与稳定运行的关键元件，随着技术的不断创新、市场需求的持续增长以及国产化替代进程的加速，其将在储能系统中发挥更加重要的作用，为构建清洁低碳、安全高效的新型能源体系做出更大的贡献。

随着电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）在中国市场的日益普及，电池管理系统（BMS）作为这些车辆的关键组成部分，其重要性也日益凸显。BMS的质量直接影响到电池的性能、安全和寿命，因此对于提高电动汽车的整体性能和可靠性至关重要。德州仪器（TI）作为一个在半导体领域具有深厚技术积累的公司，长期致力于为汽车行业提供高性能、高集成度的BMS解决方案。TI的BMS解决方案旨在通过精确的电池监测和管理，提高电池组的效率和使用寿命，同时确保安全性。 1. BMS基础知识：首先回顾了BMS的基本功能和在EV/HEV中的作用，包括电池监测、状态评估、均衡管理和故障诊断等。 2. 16节AFE（模拟前端）解决方案：介绍了TI最新的16节电池单元监测IC，该IC能够提供高精度的电压和温度测量，支持多达16节电池单元的监测，适用于复杂的电池包配置。 3. 主动平衡技术：详细讲解了主动平衡技术的工作原理及其对提高电池组整体性能和寿命的重要性。主动平衡技术能够有效地减少电池单元之间的容量差异，提高电池组的充放电效率。 4. 设计考虑：探讨了在设计BMS时需要考虑的因素，如系统的可靠性、安全性、成本效益以及与车辆其他系统的兼容性等。 5. 参考设计介绍：最后，提供了一系列的参考设计，这些设计展示了如何将TI的BMS解决方案应用于实际的EV/HEV电池包中，帮助工程师快速理解和应用TI的技术。

艾迈斯欧司朗全新IVT传感器AS8512，是一款在工业应用的电池管理系统中测量电流、电压和温度的高精度组件。 近日，全球领先的智能传感器和发射器供应商艾迈斯欧司朗推出全新AS8512 IVT传感器，进一步丰富了电流传感器产品系列。本产品为电池管理系统提供了一款高精度组件，可应用于太阳能系统和风力发电厂及其他领域。 在电池管理系统中，AS8512 IVT传感器可实现近乎零偏移、低噪声、双通道差分电流和电压测量。与串联在电池轨道上的分流电阻器配合使用，该传感器可以准确测量毫安至千安范围内的任意电流值。此外，它的第二个测量通道能够同步捕捉与电流同步的电池电压，或测量内部/外部温度传感器的模拟输出。AS8512采用4线SPI串行接口输出测量数据。 高精度数据采集、低噪声测量且无零点偏移，以及电流、电压和温度的同步测量等特性，使AS8512成为监测先储能、后使用的工业电池储能系统（BESS）长期应用的经济高效传感器。该传感器能够精确测量电流和电压，从而可准确计算电池测试容量（SoC - 充电状态）。 得益于我们卓越的传感器解决方案，客户能够在工业电池应用中高效地设计出电池管理系统。 —— 艾迈斯欧司朗产品线定位与温度传感器高级总监Andreas Schlapka BESS是可充电电池，能够储存各种来源的能量，并在需要时提供电力。它由单个或多个电池组成，可用于电网平衡、备用电源保障以及电网稳定性改善。在当今的能源密集型社会中，工业领域向替代能源和可持续能源转型的道路还很长，因此相关解决方案以及它们所需的传感器技术会越来越具有吸引力和价值。 双通道零漂移、高精度IVT传感器AS8512 现代电池管理系统广泛应用于从电动汽车到工业储能系统的各种场景，需要非常精确的电流和电压测量。 艾迈斯欧司朗推出基于分流电阻的零漂移传感解决方案，为各类应用场景提供最佳技术，包括专为汽车行业电池管理设计的IVT传感器AS8510，以及配套的接口解决方案AS8525。另一款IVT传感器AS8512，则是工业电池系统的理想产品。

　　【哔哥哔特导读】2023年秋季电子峰会吸引了1390人前来技术交流与商务洽谈，本届电子峰会又有哪些亮点值得期待? 　　刚刚过去的2023年是极其不平凡的一年，各行各业都在经历着前所未有的挑战和变化。令人鼓舞的是，虽然面临艰难，但电子行业并没有就此一蹶不振，新能源汽车的强劲势头，人工智能的快速迭代都带动着电子行业往复苏的道路上前行。 　　从外部大环境看，2023年12月14日美联储宣布了最新的议息会议声明，宣布联邦基金利率维持在5.25%-5.5%之间不变，这也意味着为期两年的加息周期结束，而市场普遍预计美联储将在今年上半年进入降息通道。 　　放眼2024年，智能网联汽车电子、800V超充技术、大功率数字电源等新兴领域将进一步促使电子元器件行业进行技术创新和产品升级。与此同时，如何顺应新能源产业崛起的态势，如何“提质降本”仍是横亘在电子元器件行业的两大难题。 　　面对纷繁复杂的市场，产业链上下游企业更应该携手并进，实现资源优化配置，以此推动全产业链的协同发展。2024年4月27日，由Big-Bit商务网主办的2024’中国电子热点解决方案创新峰会将再度起航。 　　回顾2023年11月举办的2023’(第三届)中国电子热点解决方案创新峰会，合共有15名专家分享研究成果，20+名企带来解决方案、50+代表性企业展商展示特色，包括阳光电源、小鹏、吉利、亿率、华为、腾讯、酷派、汇川技术、海尔电视、比亚迪、欣锐、中兴通讯、安克、长城科技、拓邦、TCL、和而泰、航天科工、中国电信、徐工集团、金升阳、航嘉驰源、海信、美的、施耐德、英威腾等产业链上下游知名企业，最终吸引了1390人前来技术交流与商务洽谈。 　　上一届电子峰会同期开展的“新能源技术创新成果展”还集结了19所国内知名院校展示前沿新研究、新技术，其中更有国家重点项目亮相!内容涵盖5G基站电源、大功率数字电源、锂电BMS技术、800V超充、光伏储能技术应用、第三代半导体应用。 　　本次峰会将以“聚链协同 集智向新”为主题，紧跟新能源产业风口，打造产学研合作、上下游共谋的新平台。电子峰会将汇集国内高校知名专家、国内外电子元器件龙头企业和整机知名企业，共寻新能源产业的未来发展趋势与创新方向。 　　亮点一：五大论坛 覆盖新能源全产业链 　　电子峰会深度聚焦供应链协同创新，实现新能源产业链上中下游企业信息互通、技术互相了解、发展共谋，致力于实现全产业链共进，整合优质资源要素，加强产业链联动，探讨新形势下新能源产业集群共进合作共赢之路。 　　论坛一：储能逆变器技术创新论坛 　　涵盖智能互联网汽车感知与识别技术、通信与网络技术、导航与定位技术、车载娱乐与信息系统等话题。 　　论坛二：800V超充技术创新论坛 　　涵盖800V超充技术案例分析和商业应用、充电设施进行升级和改造、800V超充技术在电动汽车充电领域的应用前景等话题。 　　论坛三：大功率数字电源技术创新论坛 　　涵盖服务器电源、大功率照明电源、汽车电源、通信电源等研发与技术管理等话题。 　　论坛四：智能网联汽车电子技术创新论坛 　　涵盖智能互联网汽车感知与识别技术、通信与网络技术、导航与定位技术、车载娱乐与信息系统等话题。 　　论坛五：大功率锂电BMS技术创新论坛 　　涵盖大功率锂电BMS的关键技术、大功率锂电BMS未来的发展趋势和应用前景、电池管理系统(BMS)以及电池组的设计和优化等话题。 　　 　　2023’(第三届)中国电子热点解决方案创新峰会部分演讲嘉宾 　　亮点二：聚焦新能源热点，探讨前沿话题 　　面向近200家整机大企展开调研，围绕整机工程师最关注的议题开展深入探讨，聚焦于智能网联汽车电子、大功率锂电BMS技术、800V超充技术和储能逆变器&大功率数字电源等领域的最新技术。 　　亮点三：全产业链嘉宾集结，名企学术大咖分享 　　名企专家及学术大咖齐聚一堂，全产业链嘉宾通过专家报告、技术交流、案例分享等方式，深入探讨相关领域的热点问题和技术难题，了解核心新技术研究风向，把握头部企业技术动态。 　　亮点四：高校科研成果展，为研发赋能 　　“新能源技术创新成果展”汇聚顶尖高校团队前沿研究成果，搭建产学研协作桥梁纽带，帮助参会观众一站式了解新能源领域最前沿的新技术和新成果。 　　亮点五：独家市场报告，洞悉市场脉搏 　　独家市场报告帮助企业深入了解当前最新技术发展和未来市场发展趋势，为企业创新和产品升级提供有价值的参考。 　　更多电子峰会详情，敬请期待。欢迎感兴趣的电子行业专家、工程师，各企业代表报名本届电子峰会，4月27日与您不见不散! 　　 　　本文为哔哥哔特资讯原创文章，未经允许和授权，不得转载

BMS全称是Battery Management System，电池管理系统。它是配合监控储能电池状态的设备，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。 图片 摘自网络 电池储能系统由电池组、储能变流器（ PCS）、能源管理系统（EMS）、电池管理系统（BMS）以及其他电气设备共同组成。电池组负责储电；储能变流器（PCS）控制电池组充放电过程，进行交直流的变换；能源管理系统(EMS)进行数据采集、网络监控和能量调度；电池管理系统（BMS）负责监控电池储能单元内各电池运行状态，保障储能单元安全运行。 BMS是电池储能系统的核心子系统之一，负责监控电池储能单元内各电池运行状态，保障储能单元安全可靠运行。BMS能够实时监控、采集储能电池的状态参数（包括但不限于单体电池电压、电池极柱温度、电池回路电流、电池组端电压、电池系统绝缘电阻等），并对相关状态参数进行必要的分析计算，得到更多的系统状态评估参数，并根据特定保护控制策略实现对储能电池本体的有效管控，保证整个电池储能单元的安全可靠运行。同时BMS可以通过自身的通信接口、模拟/数字输入输入接口与外部其他设备（PCS、EMS、消防系统等）进行信息交互，形成整个储 能电站内各子系统的联动控制，确保电站安全、可靠、高效运行。 图：米尔STM32MP157核心板的电池储能系统 储能 BMS因为电池组规模庞大，大多都是三层架构，在从控、主控之上，还有一层总控。 从控 ： 电池单体管理单元 BMU （ battery module unit，也有的叫CSC/CSU 等），负责采集单体电池信息如电压、温度，计算分析电池的 SOC和SOH，实现对单体电池的主动均衡， 并将单体异常信息通过 CAN 通信上传给电池簇管理单元 BCU ； 主控 ： 电池簇管理单元 BCU （ battery cluster unit，也有高压管理单元HVU、BCMU 等），负责收集 BMU上传的各种电池信息，采集电池组的组电压、 组温度、电池组充电放电电流、总电压信息，漏电检测，状态异常时断电保护；计算分析电池组的 SOC和SOH， 并将所有信息通过C AN 通信上传给电池阵列管理单元 BAU； 总控 ： 电池阵列管理单元B AU （ battery array unit，也有叫BAMS、MBMS等 ），对整个储能电站的电池进行集中管理。向下连接各个电池簇管理单元，采集电池簇管理单元上传的各种信息；向上与能源管理系统进行信息交互，通过以太网上传采集的电池信息，接收 EMS系统下达的电池运行参数；通过CAN或RS485与变流器 P CS通信，BMS将电池状态量及异常信息发送给变流器，储能变流器PCS接到BMS告警信息后应进行相应的保护动作。 图：米尔MYD-YA157C-V3核心板及开发板 电池阵列管理单元 BAU采用米尔 A RM架构的MYC-YA157C-V3核心板，核心板基于STM32MP157处理器，Cortex-A7架构 ，支持 1路 千兆以太网， 2路CAN接口和8路UART 接口，满足设备与电池簇管理单元（ BCU ）、储能变流器（ PCS） 和能源管理系统 (EMS) 数据通信功能。大容量存储设计，支持系统长期数据存储；拥有丰富的接口，可连接高清触摸屏幕，显示各类数据信息，实现就地监控和能量管理；拥有千兆网口和RS232、RS485等数据通讯接口，可轻松应对各类场景下的多种功能需求；支持wifi模块数据通讯，带来更快地响应速度和物联网化构建需求。 核心板资源参数： 项目 参数 CPU STM32MP157AAC3,TFBGA361,12×12mm 可选 电源管理芯片 STPMIC1APQR 标配 DDR3 256MB/512MB/1GB容量可选 可选 NandFlash 256MB/512MB/1GB容量可选 可选 eMMC 标配4GB，容量可选（4GB,8GB,16GB等等） 可选 Ethernet 10M/100M/1000MPHY 标配 ExpandIOConnector 邮票孔连接 核心板工作温度 商业级：0℃~+70℃，工业级：-40℃~+85℃ 可选 核心板尺寸 43mm×45mm×1.2mm 核心板PCB工艺 8层板设计，沉金，独立的完整接地层，无铅工艺 米尔MYC-YA157C-V3核心板标注图 米尔MYD-YA157C-V3开发板标注图