MOSFET在BMS的應(yīng)用案例

MOSFET在BMS中的應(yīng)用

01BMS

電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)是一種能夠?qū)﹄姵剡M(jìn)行監(jiān)控和管理的電子裝備，是電池與用戶之間的紐帶。通過(guò)對(duì)電壓、電流、溫度以及SOC等數(shù)據(jù)采集，計(jì)算進(jìn)而控制電池的充放電過(guò)程，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電。

02BMS

充電狀態(tài)

BAT+/BAT-接充電器，正常狀態(tài)，給電池充電，當(dāng)電池的電壓超過(guò)4.3V時(shí)，充電控制端X1由高電平轉(zhuǎn)為低電平，從而使充電控制MOS管Q1關(guān)斷，充電回路被切斷，即進(jìn)入過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)電池通過(guò)負(fù)載放電，(注意，此時(shí)雖然Q1關(guān)斷，但由于體二極管D1的存在，放電回路是仍然存在)使電池電壓低于4.1V時(shí)，充電控制端X1將輸出高電平，使充電控制MOS管Q1回到導(dǎo)通狀態(tài)。

03BMS

放電狀態(tài)

BAT+/BAT-接負(fù)載，電池放電，當(dāng)電池電壓低于2.9V時(shí)，放電控制端X1由高電平轉(zhuǎn)為低電平，從而使放電控制MOS管Q2關(guān)斷，放電回路被切斷，即進(jìn)入欠電壓保護(hù)，電路也會(huì)進(jìn)入“省點(diǎn)”低功耗模式，如果對(duì)電池充電，(同樣，由于Q2體二極管D2的存在，此時(shí)充電回路也是存在的)，當(dāng)電池電壓高于2.9V時(shí)，放電控制端X1將輸出高電平，使放電控制MOS管Q2回到導(dǎo)通狀態(tài)。

MOSFET在BMS中的選型

MOS對(duì)鋰電池板的保護(hù)作用非常大，它可以檢測(cè)過(guò)充電，檢測(cè)過(guò)放電，檢測(cè)充電時(shí)過(guò)電電流，檢測(cè)放電時(shí)過(guò)電電流，檢測(cè)短路時(shí)過(guò)電電流。所以MOS管的質(zhì)量如何關(guān)系到鋰電池板的“生死”。

由于鋰電池的電壓采用串聯(lián)方式獲得，電池的多少?zèng)Q定電壓的高低，因此MOS的選用，和電池的個(gè)數(shù)相關(guān)。如13串為1組的電池電壓13*3.7=48.1V，即為48V的電池。

鋰電池的電流(容量)采用并聯(lián)的方式獲得，12組48V4200mAH的電池并聯(lián)，得到48V50AH容量的電池。

原理: 電流(串聯(lián)電路電流相等，并聯(lián)電路 I總=I?+I?+In)

電壓(并聯(lián)電路電壓相等，串聯(lián)電路 U總=U?+U?+Un)

確定電池組的電壓，通常按20%余量選擇MOS的電壓，因鋰電池的應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)溫度要求較高，因此MOS電流的選型上，大多考慮MOS的內(nèi)阻要非常低，除了選擇大電流低內(nèi)阻的MOS產(chǎn)品外，設(shè)計(jì)時(shí)也會(huì)采用多個(gè)MOS并聯(lián)的方式，進(jìn)一步減小MOS的導(dǎo)通內(nèi)阻。

原理：電阻(串聯(lián)電路中R總=R?+R?+Rn，并聯(lián)電路中R總=R/n)

審核編輯：湯梓紅