電池管理系統是一個復雜的系統,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
• 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
作為儲能設備,蓄電池的充放電特性是最關鍵的指標,BMS則需要對蓄電池系統的電流進行準確測量,這也是預測電池的SOC(State Of Charge,剩余電量),SoH(State Of Health)的核心要求。電池充放電時,電流動態范圍很大,既有毫安級的涓流充電,也有數百安培的大電流放電,因此需要電流傳感器具有很大的動態測量范圍。
普通霍爾開環原理的電流傳感器由于其霍爾效應靈敏度不夠高,測量小電流時誤差太大,不適合此類應用。閉環霍爾原理的電流傳感器相比開環霍爾原理的電流傳感器,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,其零點(Zero Offset)依然無法消除,有100-1A甚至更大的零點,依然存在小電流測量不精確的缺點。
如何解決這幾個核心問題:1 大動態電流范圍 2 極小的零點失調 3 很好的小電流測量能力,是一個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,具備上述三個特點。但其缺點也不容忽視: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 大電流時功耗大發熱嚴重,進而影響精度 4. 成本高昂 (尤其是較大電流時,銅材和加工費很高)
方案2:
使用磁通門電流傳感器 ,柏艾斯推出的磁通門電流傳感器 具有精度高,溫漂小,零點極小,動態范圍寬等特點,完全涵蓋BMS所需要的性能特點。
磁通門原理是除實驗室SQUID超導量子干涉裝置以外,工業應用領域內對磁信號測量最敏感的原理,也是應用最成熟的原理之一。(只是因為霍爾器件更加制作簡單,所以才未能像霍爾傳感器 一樣取得大范圍應用)。
此圖是標準閉環磁通門的原理示意圖,柏艾斯 采用了磁通門探頭與聚磁鐵芯一體的結構,零點失調更小幾乎可忽略。
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基于磁通門原理,柏艾斯科技有兩類產品可供選擇:
1. 開環磁通門產品,FDIB-C15-H系列,FDIB-C16-H系列
2. 閉環磁通門產品,Fix-Cxx系列,采用了磁通門探頭與聚磁環一體的結構,幾乎消除了零點誤差。根據不同量程和尺寸,用戶可選擇不同孔徑不同安裝形式的產品。孔徑從15-40mm,量程從50-1000A,精度優于0.1%。
柏艾斯的創新產品很多,可登錄公司網站www.passiontek.com.cn了解更多,或聯系銷售及FAE索取樣品測試。