锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE

来源：存能电气  日期：2019-12-26 13:53  浏览量：次

　　锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE？目前市面上可以接触到的AFE内部结构大同小异，主要集中在硬件资源方面，还有针对功能安全要求所设计的架构形式。简单来讲，最主要的不同点是采样通道数量、内部ADC的数量、类型与架构。下面由存能电气锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE？

　　锂电池厂家解说BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE？

　　BMS是叉车动力锂电池系统的重要组成，它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数，并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断；另一方面，将采集的关键数据上报给整车控制器，并接收控制器的指令，与车辆上的其他系统协调工作。电池管理系统，不同电芯类型，对管理系统的要求往往并不一样。

　　BMS均衡功能的实现主要靠AFE，它里面集成了均衡控制开关以及相关逻辑电路，给用户提供了丰富的诊断和控制接口，AFE是模拟前端，在BMS里面专指锂电池采样芯片，用来采集电芯电压和温度等。

　　AFE提供的均衡接口主要是被动均衡，即通过电阻放电；它可以支持内部均衡与外部均衡两种；两种方式都要把均衡电阻放置在外，但内部均衡可以利用内部的MOS管作为均衡通流开关，而外部均衡需要外部再增加一个MOS管作为均衡通流开关；基本上每一家的AFE都支持两种方式。

　　BMS锂电池管理系统如何选择一款合适的AFE

　　锂电池因具备体积小、能量密度高、输出功率大同时无记忆效应等优点，除在欧美等地广受采用之外，近期亚洲市场的使用率亦迅速增加。针对锂离子电池保护晶片商机，推出高整合的类比前端(AFE)电池控制器，藉由缩小体积与简化电池系统设计抢攻市场。

　　BMS可以参考的主要标准是QC／T897－2011，针对AFE最主要的要求就是采集精度，标准指标要求不是很严格，而且测试条件写的很模糊，最新的讨论稿要好很多。关于AFE的电压采集精度的测量与验证，看起来简单，但怎么实现一个精准的电压参考源，尤其在EMC测试中，是一个值得讨论的问题。

　　现实应用中，对于并联在一起的电芯，我们是当做同一个电芯去采样的；进一步的，电芯基本都是先并后串，用以减少对采样通道的需求；但让我们头疼的事情是，一个Module里面串联的电芯数量不是固定的，再就是电芯的总串联数量也不统一。

　　这样的话就需要我们去匹配每一种模组的电芯数量，但AFE的最大电压通道数量是不连续的分布，这样就要仔细选择合适的通道数量进行匹配，做到既不浪费也不勉强。所以尤其对于第三方独立的BMS厂家来说，因为本身的话语权有限，夹在主机厂和电芯厂之间，想做出一个平台版本的产品是比较困难的。

　　虽然锂电池具备诸多优势，但其使用上的潜在危险亦不容小觑，诸如不耐过充/过放、电压过载，同时须避免过温情形的发生，因此在设计上必然得加入监控晶片做为保护。此外，传统电池系统的电路设计相当复杂，将拖延产品开发到上市时程，对此推出高整合AFE电池监控器系列，藉以增强锂电池的安全性，并可简化电池系统的设计难度。