原创 MOSFET在BMS的应用案例

MOSFET在BMS中的应用

01、BMS电池管理系统

电池管理系统是一种能够对电池进行监控和管理的电子装备，是电池与用户之间的纽带。通过对电压、电流、温度以及SOC等数据采集，计算进而控制电池的充放电过程，主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电。

02、BMS充电状态

BAT+/BAT-接充电器，正常状态，给电池充电，当电池的电压超过4.3V时，充电控制端X1由高电平转为低电平，从而使充电控制MOS管Q1关断，充电回路被切断，即进入过电压保护，当电池通过负载放电，（注意，此时虽然Q1关断，但由于体二极管D1的存在，放电回路是仍然存在）使电池电压低于4.1V时，充电控制端X1将输出高电平，使充电控制MOS管Q1回到导通状态。

03、BMS放电状态

BAT+/BAT-接负载，电池放电，当电池电压低于2.9V时，放电控制端X1由高电平转为低电平，从而使放电控制MOS管Q2关断，放电回路被切断，即进入欠电压保护，电路也会进入“省点”低功耗模式，如果对电池充电，（同样，由于Q2体二极管D2的存在，此时充电回路也是存在的），当电池电压高于2.9V时，放电控制端X1将输出高电平，使放电控制MOS管Q2回到导通状态。

MOSFET在BMS中的选型

• MOS对锂电池板的保护作用非常大，它可以检测过充电，检测过放电，检测充电时过电电流，检测放电时过电电流，检测短路时过电电流。所以MOS管的质量如何关系到锂电池板的“生死”。
• 由于锂电池的电压采用串联方式获得，电池的多少决定电压的高低，因此MOS的选用，和电池的个数相关。找正品元器件，上唯样商城。如13串为1组的电池电压13*3.7=48.1V，即为48V的电池。
• 锂电池的电流（容量）采用并联的方式获得，12组48V4200mAH的电池并联，得到48V50AH容量的电池。
  原理: 电流（串联电路电流相等，并联电路 I总=I₁+I₂+In)
  电压（并联电路电压相等，串联电路 U总=U₁+U₁+Un)
• 确定电池组的电压，通常按20%余量选择MOS的电压，因锂电池的应用场合对温度要求较高，因此MOS电流的选型上，大多考虑MOS的内阻要非常低，除了选择大电流低内阻的MOS产品外，设计时也会采用多个MOS并联的方式，进一步减小MOS的导通内阻。
  原理：电阻（串联电路中R总=R₁+R₂+Rn，并联电路中R总=R/n）