基于MP2797的电动两轮车BMS解决方案

 发布时间:2024-04-17 22:20:04  来源:tg淘金网最新版本

  在过去的很长一段时间内,中国两轮电动车的主流都是铅酸电池,而近年来随着 “锂电风”的盛行,电动两轮车的风向标也在悄然转变。

  在中国,庞大的人口带来了多样化的绿色出行方式,快递及配送行业的兴起促进了及时配送与共享电单车的需求量开始上涨,内部的市场需求使得两轮电动车市场拥有非常大的增长潜力。

  与此同时,节能减排、碳达峰等政策的推出,让铅酸换锂电、电动车智能化成为大势所趋。2019年3月26日,工业信息化部发出消息,电瓶车新强制性国家标准《电瓶车安全技术规范》于2019年4月15日正式实施。在新国标的促进作用下,锂电池在两轮电动车中的渗透率从曾经的不到10%增长到如今的30%左右。

  锂电池能够成功上位,自然与其自身的先天优势密不可分。首先,锂电池的常规使用的寿命更长,是同类型号铅酸电池的两倍,因此耐用价值更高;其次,它质量很轻,电池提取也比较方便;另外,它更加绿色环保、能量密度大,即使是在铅酸电池中价位比较高的石墨烯电池,续航里程也不一定比锂电池高。

  可万物都有其两面性,正因为锂电池的能量密度高,电池内部化学物质活性强,当电芯出现过充、过放等非正常使用时,极有可能出现电池损坏,极端情况下,还会导致起火和爆炸,而近年来锂电池两轮电动车发生的火灾事故也是屡见报端。还有,锂电池的制造工艺及材料成本高也成为其掣肘之一。

  锂电池能够成功上位,自然与其自身的先天优势密不可分。首先,锂电池的使用寿命更加长,是同类型号铅酸电池的两倍,因此耐用价值更高;其次,它质量很轻,电池提取也较为方便;另外,它更加绿色环保、单位体积内的包含的能量大,即使是在铅酸电池中价位比较高的石墨烯电池,续航里程也不一定比锂电池高。

  可万物都有其两面性,正因为锂电池的单位体积内的包含的能量高,电池里面化学物质活性强,当电芯出现过充、过放等非正常使用时,非常有可能出现电池损坏,极端情况下,还会导致起火和爆炸,而近年来锂电池两轮电动车发生的火灾事故也是屡见报端。还有,锂电池的制造工艺及材料成本高也成为其掣肘之一。

  在面对锂电池安全问题这一头号“瑕疵”劲敌时,设计人员通过分析起火因素,了解到过充电、电池单体故障、电气线路短路是导致电动车电气火灾的根本原因。因此,为了降低安全风险,锂电池必须配备一套可靠的电池管理系统(BMS),用于随时监控锂电池的电压,电流参数,一旦超过事先设定的阈值,则直接关断电池主回路,保护电池包的安全。

  而两轮车相比于其他应用,安全问题则更加任重而道远:由于其应用环境十分恶劣,震动幅度更大,温度范围更宽;同时充电不规范带来了诸多不可控因素,很多充电系统来自二级市场,安全隐患高。因此,两轮车应用对BMS的保护需求更高,即更加重视BMS板的鲁棒性(Robust)。当然,成本也需要控制在可接受的范围内。

  鉴于此,MPS推出了非常适应市场需求的BMS解决方案,可以从安全、成本两方面来帮助两轮车锂电池“遮瑕”,助力实现瑕不掩瑜。第一层“遮瑕”:双重保护,安全可靠

  MPS先进的模拟前端(AFE)MP2797是一颗用于7-16串BMS电池监测保护芯片,可为两轮车锂电池提供完整的软硬件双重保护,提高其安全性能。

  首先,MP2797集成了全面的芯片硬件保护功能:充放电过流保护(OCP)、单节电芯及电池组的欠压保护(UVP)和过压保护(OVP)、电芯高/低温保护、芯片高温保护等。

  其次,除了全方位的硬件保护,MP2797还可以通过多方位的数据监测,实时掌握电池的健康状况,及时发出预警,做好软件保护:

  电池电压电流监测:通过集成两个独立的模数变换器(ADC)可分别对Cell电压和电流进行高精度监测,以便实时掌握电池组的状态,更安全地使用电池;

  图注:常温下,MP2797的ADC电压测量误差≤5mV,电流误差≤0.5%

  电池温度监测:MP2797不仅可以测量芯片的温度,还能复用15位电压采样ADC提供4个通道进行外部 NTC 热敏电阻的温度采样;

  众所周知,锂电池自身的成本问题已然束缚了其普及速度,若配套的BMS方案价格不友好,则更是雪上加霜。

  值得称赞的是MP2797在成本控制方面也十分出色,其三大“王牌”招数可直接或间接地降低整体方案的成本:

  内置的软启动功能可防止启动电流过大带来的安全隐患,而且还直接节省了外围预充电电路

  采用极具特色的高边驱动,可驱动多个并联 N 沟道MOSFET,与低边驱动相比,节省了隔离电源信号隔离器件

  内部集成最高58mA的被动均衡MOSFET,可以满足大部分电动两轮车的均衡需求,节省外部均衡管的成本,也大大节省了PCB板面积

  最终,MP2797凭借自身的高性能、高性价比优势,对两轮车锂电池管理进行了一定程度上的“遮瑕”操作,帮助其扬长避短,发挥最大优势。

  充电难、乱摆放的问题,而且能够更大限度的保证了用户的充电安全,有效降低了充电过程火灾事故的发生。

  ,尤其是在夏天气温高的时候:电池温度越来越高,轻则损坏电池,重则引发火灾。全国各地由于

  的大神 你们的那些器件都是在哪买的有推荐吗 能不能一次买全套 价格大概多少先谢过了

  进行介绍。虽然锂电池相比铅酸电池具有更高的单位体积内的包含的能量和性价比,并且在新国标的驱动下将成为

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  车目前仍是以铅酸电池为主,但随着“双碳”及新国标政策助力,锂电化成为了

  车发展的新趋势。模拟前端AFE负责对电池组的监控与保护,【MPS】先进的模拟前端

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