電池管理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),簡單來說電池的BMS常見功能包括:
• 電流測量
• SoC估算
• SoH估算
• 電壓測量
• 溫度測量
• 異常警告
• 異常保護(hù)
• 診斷
• 均衡(被動均衡或主動均衡)
• 其他管控電路(如電池回路繼電器控制)
• 通訊
作為儲能設(shè)備,蓄電池的充放電特性是最關(guān)鍵的指標(biāo),BMS則需要對蓄電池系統(tǒng)的電流進(jìn)行準(zhǔn)確測量,這也是預(yù)測電池的SOC(State Of Charge,剩余電量),SoH(State Of Health)的核心要求。電池充放電時(shí),電流動態(tài)范圍很大,既有毫安級的涓流充電,也有數(shù)百安培的大電流放電,因此需要電流變送器具有很大的動態(tài)測量范圍。
普通霍爾開環(huán)原理的電流變送器由于其霍爾效應(yīng)靈敏度不夠高,測量小電流時(shí)誤差太大,不適合此類應(yīng)用。閉環(huán)霍爾原理的電流變送器相比開環(huán)霍爾原理的電流變送器,精度和小電流測量能力有了很大提高,但由于鐵芯的剩磁以及霍爾元器件本身的不一致等特點(diǎn),其零點(diǎn)(Zero Offset)依然無法消除,有100-1A甚至更大的零點(diǎn),依然存在小電流測量不精確的缺點(diǎn)。
如何解決這幾個(gè)核心問題:1 大動態(tài)電流范圍 2 極小的零點(diǎn)失調(diào) 3 很好的小電流測量能力,是一個(gè)BMS必須要面對的問題。
方案1:
使用分流器測電流,是一種簡單的方法,具備上述三個(gè)特點(diǎn)。但其缺點(diǎn)也不容忽視:1 插入式測量不隔離(若加裝隔離器件則可能損失精度并增加成本) 2.安裝困難(需斷開原邊銅排) 3 大電流時(shí)功耗大發(fā)熱嚴(yán)重,進(jìn)而影響精度 4. 成本高昂 (尤其是較大電流時(shí),銅材和加工費(fèi)很高)
方案2:
使用磁通門電流變送器,科昊推出的磁通門電流變送器具有精度高,溫漂小,零點(diǎn)極小,動態(tài)范圍寬等特點(diǎn),涵蓋BMS所需要的性能特點(diǎn)。
磁通門原理是除實(shí)驗(yàn)室SQUID超導(dǎo)量子干涉裝置以外,工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)對磁信號測量最敏感的原理,也是應(yīng)用的原理之一。(只是因?yàn)榛魻柶骷又谱骱唵?,所以才未能像霍爾傳感器一樣取得大范圍?yīng)用)。