鋰電BMS、電動工具場效應(yīng)管型號原廠推薦及多款低壓物料上市-KIA MOS管
信息來源:本站 日期:2019-03-05
鋰電BMS,BMS其實就是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的縮寫,中文名字叫電池管理系統(tǒng),顧名思義,是專門用來進行鋰電池運行管理的模塊,對象是鋰電池。對于一般的終端用戶而言,鋰電池保護板其實并不存在,或者說,他們并不知道正在自己使用的產(chǎn)品中還有這么一個東西。比如說電動車,100%的用戶都知道電動車上面有電池,因為電池提供了能源,但我敢保證,最多有1%的用戶知道還有鋰電池保護板這個東西的存在。
鋰電BMS的存在感之所以如此低,完全是因為它并不能和用戶產(chǎn)生直接的交流,也并不能與用戶發(fā)生頻繁的交互,就算是偶爾產(chǎn)生了一些數(shù)據(jù),不過這些數(shù)據(jù)也是通過某些儀表盤傳遞給用戶觀測,當(dāng)用戶看見儀表盤上的紅燈時只會說:“嗯,車子好像是壞掉了,質(zhì)量真差?!?/span>
話說回來,BMS雖然存在感低,不過它存在的意義卻是絲毫不亞于儀表,甚至可以說是比儀表還重要,因為他可以檢測出這輛車子的能源系統(tǒng)是否壞掉了,只有擁有BMS系統(tǒng),用戶才可能在不冒險的情況下知道這輛車到底是好是壞。
如果有一個行業(yè)內(nèi)的嵌入式工程師要買一輛電動車,在一輛沒有顯示儀表和BMS板子的電動車中進行選擇,那么他肯定不敢選后者,因為如果電動車沒有了儀表,那么用戶體驗會極差,但如果電動車沒有了BMS……與其說是一輛電動車,還不如說是一輛隨時可能發(fā)生被激活的炸彈。
那么BMS在能源領(lǐng)域為什么如此重要?BMS的存在到底有什么意義?
本文便從一個底層工程師的角度,以電動車用的BMS模塊作為例子專門對鋰電池的保護板設(shè)計進行一些探討,并且會給出一個參考方案,當(dāng)然由于筆者能力有限,水平一般,如果文中出現(xiàn)了錯誤或者紕漏,請直接指出。
BMS的大體需求是什么?
當(dāng)設(shè)計團隊拿到一個項目,開始開發(fā)的時候,首先必須要搞清楚的便是項目的需求,這個需求可不僅僅是老板口頭上說幾句話,而是需要一個切實的、詳細的、標(biāo)準的文檔,文檔要以1、2、3為結(jié)構(gòu),明確的把所有的需求點給羅列出來。我們現(xiàn)在拿到了一個項目:低速電動車的BMS板。
只要項目立項成功,那么作為產(chǎn)品經(jīng)理,或者團隊leader,則列出需求文檔是必須要做的事情。鋰電池管理系統(tǒng),其中重點二字在于“管理”,要想實現(xiàn)管理功能,必然需要兩個模塊,第一:監(jiān)測。第二:控制。只有在我能夠監(jiān)測這個系統(tǒng)的前提下,我才能控制這個系統(tǒng)。
由此為核心點,我便可以慢慢的羅列出大致需求:
1、監(jiān)測能源系統(tǒng),能夠?qū)崟r讀出鋰電池的所有狀態(tài)。
2、控制能源系統(tǒng),根據(jù)鋰電池的狀態(tài),在需要的時候進行干預(yù)(比如斷開/閉合充放電回路的MOS管)。
數(shù)據(jù)采集
電池系統(tǒng)的大致需求分為采集和控制,那么采集的都會有什么數(shù)據(jù)?
1、電壓
2、電流
3、溫度
作為一個以管理鋰電池的系統(tǒng)而言,以上3點是我們要重點監(jiān)測的數(shù)據(jù),如果系統(tǒng)超級簡單,采集的點只有3、4個,那么直接使用MCU的AD接口進行讀取信息便可,但在實際中幾乎不可能存在這種情況,通常所用的采集的方式一般是使用模擬前端。
系統(tǒng)信息
電壓:鋰電池本身的化學(xué)特性決定了我們必須要對電壓進行保護,所謂的電壓保護,是我們必須要保證鋰電池的電壓永遠在合適的范圍之類,不能讓電壓過低,因為其內(nèi)部存儲電能是靠電化學(xué)一種可逆的化學(xué)變化實現(xiàn)的,過度的放電會導(dǎo)致這種化學(xué)變化有不可逆的反應(yīng)發(fā)生,因此鋰電池最怕過放電,一旦放電電壓低于2.7V,將可能導(dǎo)致電池永久性損壞,也就是報廢。同時也不能讓電壓過高,因為電池一旦過度充電,導(dǎo)致的危害遠遠大于過放,過放最多損壞電池,不會對周圍造成危害,而過充則可能導(dǎo)致電池溫度升高,以至于發(fā)生自燃甚至爆炸,這種危害是致命的。
電流:所謂的電流保護,也是我們必須要保證,無論是充電還是放電,電流都不能過大,大家都清楚的短路便是過流的一種體現(xiàn),當(dāng)系統(tǒng)正負極直接接觸,導(dǎo)線電阻極小,導(dǎo)致電流極大,極大的電流又會產(chǎn)生大量的熱,從而引發(fā)的燃燒和爆炸是很致命的。其實,就算不是短路,但過大的電流依然會導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱,這樣也極有可能會造成永久性的損害。
溫度:溫度保護不用多言,除開鋰電池本身的化學(xué)特性導(dǎo)致它不能在極端溫度下使用之外,我想任何一個類似的系統(tǒng),為了安全起見都應(yīng)該考慮到溫度。
看到這里大家也應(yīng)該明白了,鋰電池保護系統(tǒng)的邏輯其實很簡單,無非就是一些判斷,以及MOS管的控制,這些東西只要是有過軟件基礎(chǔ)的大學(xué)生應(yīng)該都能實現(xiàn)。
電工工具,外殼用鑄鐵制成,能在鋼板上鉆 4mm的孔。隨后出現(xiàn)了三相工頻(50Hz)電鉆,但電動機轉(zhuǎn)速沒能突破3000r/min。1914 年,出現(xiàn)了單相串激電動機驅(qū)動的電動工具,電動機轉(zhuǎn)速達10000r/min以上。1927年,出現(xiàn)了供電頻率為150~200Hz的中頻電動工具,它既具有單相串激電動機轉(zhuǎn)速高的優(yōu)點,又具有三相工頻電動機結(jié)構(gòu)簡單、可靠的優(yōu)點,但因需用中頻電流供電,使用受到限制。
電鉆
主要規(guī)格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等,數(shù)字指在抗拉強度為390N/mm的鋼材上鉆孔的鉆頭最大直徑。對有色金屬、塑料等材料最大鉆孔直徑可比原規(guī)格大30~50%、配磨光機。
電動扳手和電動螺絲刀
用于裝卸螺紋聯(lián)接件。電動扳手的傳動機構(gòu)由行星齒輪和滾珠螺旋槽沖擊機構(gòu)組成。規(guī)格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。 電動螺絲刀采用牙嵌離合器傳動機構(gòu)或齒輪傳動機構(gòu),規(guī)格有M1、M2、M3、M4、M6等。
電錘和沖擊電鉆
用于混凝土、磚墻及建筑構(gòu)件上鑿孔、開槽、打毛。結(jié)合膨脹螺栓使用,可提高各種管線、機床設(shè)備的安裝速度和質(zhì)量;電錘的沖擊原理是靠內(nèi)部活塞運動產(chǎn)生沖擊動力,沖擊鉆的沖擊原理是齒輪磨合產(chǎn)生沖擊動力,所以電錘的沖擊力更大。
混凝土振動器
用于澆筑混凝土基礎(chǔ)和鋼筋混凝土構(gòu)件時搗實混凝土,以消除氣孔,提高強度。其中電動直聯(lián)式振動器的高頻擾動力由電動機帶動偏心塊旋轉(zhuǎn)而形成,電動機由150Hz或200Hz中頻電源供電。
電刨
用于刨削木材或木結(jié)構(gòu)件,裝在臺架上也可作小型臺刨使用。電刨的刀軸由電動機轉(zhuǎn)軸通過皮帶驅(qū)動。
電磨
俗稱磨頭機;電磨;電動砂輪機,用砂輪或磨盤進行砂磨的電動工具。
鋰電BMS、電動工具廣泛應(yīng)用于我們的生活周圍,但這些成品都少不了場效應(yīng)管的應(yīng)用,所以下面將會列出鋰電BMS、電動工具中所用到的場效應(yīng)管。
深圳市可易亞半導(dǎo)體科技有限公司(簡稱KIA半導(dǎo)體)是一家專業(yè)從事中大功率場效應(yīng)管(MOSFET)、快速恢復(fù)二極管、三端穩(wěn)壓管開發(fā)設(shè)計,集研發(fā)、生產(chǎn)和銷售為一體的國家高新技術(shù)企業(yè)。
2005年在深圳福田,KIA半導(dǎo)體開啟了前行之路,注冊資金1000萬,辦公區(qū)域達1200平方,現(xiàn)在的KIA半導(dǎo)體已經(jīng)擁有了獨立的研發(fā)中心,研發(fā)人員以來自韓國的超一流團隊為主體,可以快速 根據(jù)客戶應(yīng)用領(lǐng)域的個性來設(shè)計方案,同時引進多臺國外先進設(shè)備,業(yè)務(wù)含括功率器件的參數(shù)檢測、可靠性檢測、系統(tǒng)分析、失效分析等領(lǐng)域。強大的研發(fā)平臺,使得KIA在工藝制造、產(chǎn)品設(shè)計方面擁有知識產(chǎn)權(quán)35項,并掌握多項場效應(yīng)管核心制造技術(shù)。自主研發(fā)已經(jīng)成為了企業(yè)的核心競爭力。
KIA半導(dǎo)體的產(chǎn)品涵蓋工業(yè)、新能源、交通運輸、綠色照明四大領(lǐng)域,不僅包括光伏逆變及無人機這類新興能源,也涉及汽車配件、LED照明等家庭用品。KIA專注于產(chǎn)品的精細化與革新,力求為客戶提供最具行業(yè)領(lǐng)先、品質(zhì)上乘的科技產(chǎn)品。
從設(shè)計研發(fā)到制造再到倉儲物流,KIA半導(dǎo)體真正實現(xiàn)了一體化的服務(wù)鏈,真正做到了服務(wù)細節(jié)全到位的品牌內(nèi)涵,我們致力于成為場效應(yīng)管(MOSFET)功率器件領(lǐng)域的領(lǐng)跑者,為了這個目標(biāo),KIA半導(dǎo)體正在持續(xù)創(chuàng)新,永不止步!
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