电池管理BMS应用面临的技术难点

下面我就简单讲一个BMS方面的应用，我从几个简单的方案上讲，拿一个微型车的方案，这个是具备低压供电，现在机动车很多项目有低压供电部分，方案2是没有低压供电的。有低压供电的BMS本身是外电来的，是车体的ACC信号，包括充电机的辅助信号，这么来供电。同时，我也可以通过ACC供电，还是充电机的供电，考虑充电机走的是充电还是放电的过程，因为低速车考虑的成本最低化，降低成本，所以一般不会说充电一个，放电一个，也就是充放电同口，这种方案就是电池组的串数不高，但是电流又很大。像低速车，包括电动的摩托艇之类的，如果上了100A以上，相对来说维修成本高一点，因为MOS管上了100A以上的系统，比BMS的容易坏一些。这方面需要关注的点是充放电的状态，这样才能对应的做出保护动作。

我们一般通过ACC或者充电机或辅助电源来判断是充电还是放电，但是也会在放电的情况下，有的个别客户在充放电口往回充电，这个是项目应用中要考虑的各种策略，这种一般来说就是应用领域，像低速车、环卫车就是低端的小型车辆，对成本各方面比较敏感。

第二个就是微型车辆，但是这个车不具备低压供电，整车上只有一个动力电池包，低压也是从电池包上取电，包括BMS自己的供电都是从电池组取，我们当时做了很多这种方案，这方面我们是考虑带一个自刹电路，K1、K2为手动开关，一般用自恢复的按纽、钥匙作为开关，上电点K1，下电点K2，最后把这些都关掉，对电池进行保护。常用领域AGV、叉车等一些低速车，考虑成本的一般用这种方案做。

电动两轮、三轮智能型保护板的方案,这种方案考虑MOS作为开关的方案，现在常见的有WIFI、蓝牙、GPRS等功能作为辅助，包括通信，RS485，还有NFC等。这种方案，电压并不是很高，一般在72V，我们目前见到最高是72V、60V、48V，一般电流是小于100A。这种系统关注的难点主要在于通信，各家通信方式要求不一样，做得都不太一样。再有一个是休眠和唤醒的方式，这个方面现在做的一些共享电池包、共享电动车等方面比较多。

下面我讲一个小型的UPS储能方面的方案，一般来说，小型UPS方案，特点在于充放电控制。UPS就是一个同口的系统，我们要UPS本身做无缝切换的过程，我们的电池组也要保持能够无缝切换的充电、放电，随时能转换到另外一个条件，还要做到能够充电保护、放电保护。充放电同口之后，主要借助了两个二极管，这个方式跟保护板的MOS方式很像。比如充电保护的情况下，把充电回路关掉，顺着这个回路把这个接触器关掉。还是能够保持放电，当一旦检测到放电，马上把充电的接触器再打开，保证持续的供电，做到无缝切换。小型的UPS储能项目，还有家庭式的太阳能的小型电站的项目等方案都是这么做的。

集装箱式储能、机柜式的储能方案是常见的三层的结构管理方案。一个是总控的部分，我们管每个横行叫一个簇，一个簇我们会放一个主控箱、高压箱，上面配有一个显示屏，并且主控在模块里面进行预充，包括充电、放电的控制，同时最终的PCS或UPS，在上端有可能使用的是跟一簇在联，有可能多簇并联，再跟他联，所以这个地方关键的技术在于不同的簇并机是否符合并机的条件，这个地方等于是主的BCU要做一些策略上的工作，还有个别的某一簇出现故障的时候，是否系统要做出连锁性的动作，是不是考虑其他的簇加一起的电流功率，是不是能满足带动负载等等的要求。这个是我们出口俄罗斯的UPS，这算是一个簇，客户实际使用的时候是四个机柜并联，配套的PCS使用。这个是集装箱的储能，跟大体的BMS结构部分比较相似。

最后一个就是高可靠性方案要求的BMS，是特种上的应用，我们做的特种的项目比较多，之前我本身在研究所工作，所以对特种方面的要求比较清楚。在特种项目上，更多应用主要考虑可靠性、安全性这方面，BMS怎么在项目上，电源系统上做到可靠性、安全性更高。实际上主要还是靠设计完成这项功能，这个系统里面就会放两个主控，一个主，一个备，双机热备份，当主控出现问题的，备用的能及时切过去，保证正常工作。