BMS——為什么需要單獨(dú)搭載RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片
產(chǎn)品型號:YSN8563
廠商性質(zhì):生產(chǎn)廠商
公司名稱:深圳揚(yáng)興科技有限公司
地 址:
聯(lián) 系 人:小揚(yáng)
聯(lián)系電話:0755-28444777
公司類型:生產(chǎn)廠商
主營產(chǎn)品:晶振、可編程振蕩器、(VC)TCXO、三級鐘、鎖相環(huán)芯片以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片等
所在地區(qū):廣東省 深圳市
注冊時(shí)間:2024-05-09
一、什么是BMS
BMS全稱是Battery Management System,電池管理系統(tǒng)。是配合監(jiān)控儲能電池狀態(tài)的設(shè)備,一般BMS都表現(xiàn)為一塊電路板或者一個(gè)硬件盒子。
1、實(shí)時(shí)監(jiān)測
電壓監(jiān)測:檢測總電壓及每個(gè)電芯或模組的電壓;
電流檢測:測量充電和放電的總電流;
溫度監(jiān)測:通過布置溫度傳感器,檢測電池包內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度變化;
2、狀態(tài)估算
SOC(State of Charge)估算剩余電量:通過安時(shí)積分法及開路電壓法估算電池包剩余電量
SOH(State of Health)估算健康狀態(tài):通過分析電池的內(nèi)阻增長、滿充容量衰減、充放電循環(huán)次數(shù)等來綜合估算,放映電池的老化程度
SOP(State of Power)估算可用功率: 估算電池在短時(shí)間內(nèi)(如幾秒或幾十秒)所能提供的最大放電功率和所能接受的最大充電功率。
SOE(State of Energy)估算剩余能量: 估算電池當(dāng)前剩余的可用的能量(單位:kWh),對于預(yù)測續(xù)航里程更為直接。
3、保護(hù)-安全管理
當(dāng)監(jiān)測到異?;蛭kU(xiǎn)狀態(tài)時(shí),BMS會立即采取行動,切斷電源
過壓保護(hù): 當(dāng)任何電芯電壓超過安全上限時(shí),切斷充電回路,防止過充。
欠壓保護(hù): 當(dāng)任何電芯電壓低于安全下限時(shí),切斷放電回路,防止過放。
過流保護(hù): 當(dāng)充電或放電電流過大時(shí),切斷回路,防止短路或過載。
過溫保護(hù): 當(dāng)電池溫度超過安全閾值時(shí),降低功率或切斷回路。
短路保護(hù): 發(fā)生嚴(yán)重短路時(shí),以最快速度(微秒級)切斷回路。
絕緣監(jiān)測: 監(jiān)測高壓系統(tǒng)和車輛底盤之間的絕緣電阻,防止漏電風(fēng)險(xiǎn)。
故障診斷與記錄: BMS會記錄所有故障信息,形成故障碼,為后續(xù)的維修提供依據(jù)。
4、控制均衡電路,讓各節(jié)電芯電量保持一致,延長壽命;
5、把關(guān)鍵事件打上時(shí)間戳存進(jìn)閃存,供故障追溯和保修分析。
二、BMS 里為什么要搭載RTC——以 YSN8563MS 為例
搭載 RTC(實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片,如常見的YSN8563)的BMS,核心目的只有一個(gè):讓系統(tǒng)在“斷電+休眠”狀態(tài)下,仍然擁有絕對、可追溯、低功耗的“時(shí)間坐標(biāo)”。
(1)休眠定時(shí)喚醒 —— 把“常待機(jī)”變成“間歇體檢”
車輛熄火后主 MCU 斷電,RTC 靠紐扣電池 0.3–0.5 µA 運(yùn)行;到預(yù)設(shè)時(shí)刻(如每 4 h、每天凌晨 2 點(diǎn))輸出中斷信號,把 BMS 從 Deep-Sleep 喚醒,執(zhí)行電芯電壓/溫度巡檢。
(2)SOC 靜態(tài)修正
安時(shí)積分法長期會漂移,必須用開路電壓法回正;開路電壓法要求電池靜置 ≥2 h 且知道“真實(shí)靜置時(shí)長”。RTC 持續(xù)計(jì)時(shí),系統(tǒng)重啟后會對比上次 Shutdown 時(shí)間,從而計(jì)算真實(shí)靜置時(shí)長。靜置時(shí)長≥2 h 即觸發(fā)開路電壓法,完成后再次休眠,既省電又不漏檢。
(3)故障精確定時(shí)
國標(biāo) GB 38031-2020 與事故鑒定要求關(guān)鍵事件帶 1 s 精度的時(shí)間戳。RTC 在系統(tǒng)掉電時(shí)仍走時(shí),為故障碼(DTC)、過充、過放、熱失控 log、EDR 碰撞記錄提供絕對日歷時(shí)間,避免“只有序號、沒有時(shí)辰”的證據(jù)失效 。
(4)溫度采樣打時(shí)標(biāo)
高溫日歷老化、循環(huán)老化都與溫度、時(shí)間息息相關(guān)。RTC 能夠在溫度采樣精準(zhǔn)打上時(shí)標(biāo),使 BMS 能累計(jì)高溫暴露時(shí)長、循環(huán)次數(shù)/間隔、從而動態(tài)調(diào)整最大充電電流、預(yù)警 SOH 跳水,提升質(zhì)保置信度 。
三、為什么單獨(dú)搭載RTC而不是MCU自帶的RTC?
精度更高: 專用RTC芯片(如8563)通常外接32.768kHz晶振,其時(shí)間精度遠(yuǎn)高于大多數(shù)MCU內(nèi)置的RTC。
功耗更低: 在休眠模式下,專用RTC的功耗可以做到微安級甚至納安級,比MCU整體休眠的功耗更低,支持BMS長時(shí)間休眠。
可靠性更強(qiáng): 獨(dú)立芯片,不受MCU主程序跑飛或復(fù)位的影響,即使車輛系統(tǒng)重啟,時(shí)間信息也不會丟失(有后備電池或超級電容供電)。
功能集成:RTC時(shí)鐘芯片(YSN8563)集成了定時(shí)器、報(bào)警器、時(shí)鐘輸出、精準(zhǔn)時(shí)間戳等功能,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了便利、故障精準(zhǔn)定位。