BMS 中的防護電路

BMS 是 BATTERY MANAGEMENT SYSTEM 的第一個字母簡稱組合，稱之謂電池管理系統(tǒng)。

為什么鋰電池需要 BMS 管理系統(tǒng)? 鋰電池存在安全性差，時有發(fā)生爆炸等缺陷（詳見附錄說明）

電源 信號

電池

一種主從結(jié)構(gòu)的 BMS 接線示意（上圖）

一．充放電回路中 MOS 管的防護電路

BMS 充放電回路中 MOS 管， 開關(guān)瞬間電流的突變而產(chǎn)生漏極尖峰電壓，進而損壞 MOS 管，功率管開關(guān)速度越快，產(chǎn)生的過電壓也就越高。為了防止器件損壞，會在 GS 間增加大功率的 TVS 管

MDSG GS 之間 SMCJ15CA

MDSG GS 之間 SMCJ36CA

TVS 推薦使用 SMCJ 系列產(chǎn)品，選型根據(jù)電池的最高電壓和 MOS 的耐壓來選擇，

TVS 推薦使用5.0SMDJ 系列產(chǎn)品，選型根據(jù)電池的最高電壓和 MOS 的耐壓來選擇，

二．CAN BUS 的 ESD 防護

D8 常用物料：ESD24VAPB

三．RS485 防護器件選擇

常用的防護器件

延伸知識：

為什么鋰電池需要 BMS 管理系統(tǒng)? 鋰電池存在安全性差，時有發(fā)生爆炸等缺陷。尤其是鈷酸鋰為正極材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。此外，幾乎所有種類的鋰電池過度充電或過度放電都會引起電芯不可逆轉(zhuǎn)的損傷。鋰電池對溫度也極為敏感：

如果在溫度過高的狀況下使用，可能引起電解液分解、燃燒甚至爆炸;溫度過低將導(dǎo)致鋰電池的各項性能明顯惡化，影響設(shè)備的正常使用。

由于鋰電池制作工藝的限制，每個電池單元的內(nèi)阻、容量等均會存在差異。當(dāng)多個電池單元串聯(lián)使用時，會引起各個電芯的充放電速率不一致，這導(dǎo)致了電池容量的利用率低下。鑒于此，鋰電池在實際使用過程中通常需要專門的保護系統(tǒng)來監(jiān)控電池的健康狀態(tài)，從而管理鋰電池的使用過程。

鋰電池管理系統(tǒng)能有效的對鋰電池組進行有效的監(jiān)控、保護、能量均衡和故障警報，進而提高整個動力電池組的工作效率和使用壽命。鋰電池由于其工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量密度大、無記憶效應(yīng)、無污染、 自放電小、循環(huán)壽命長等眾多優(yōu)點而被廣泛使用在各種精密設(shè)備上。

BMS 動力鋰電池管理系統(tǒng)的原理：

鋰電池管理系統(tǒng)（BMS），通過檢測動力電池組中各單體電池的狀態(tài)來確定整個電池系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)它們的狀態(tài)對動力電池系統(tǒng)進行對應(yīng)的控制調(diào)整和策略實施，實現(xiàn)對動力鋰電池系統(tǒng)及各單體的充放電管理以保證動力電池系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行。

典型鋰電池管理系統(tǒng)拓?fù)鋱D結(jié)構(gòu)主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來說，由中央處理單元（主控模塊）、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)檢測模塊、顯示單元模塊、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等構(gòu)成。

一般通過采用內(nèi)部 CAN 總線技術(shù)實現(xiàn)模塊之間的數(shù)據(jù)信息通訊。

基于各個模塊的功能，BMS 能實時檢測動力鋰電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，實現(xiàn)對動力電池進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等，并且能夠計算動力電池剩余容量、充放電功率以及 SOC&SOH 狀態(tài)。

審核編輯 黃宇