智能锂电池管理系统方案
智能锂电池管理系统的设计与实现
智能锂电池管理系统的设计与实现随着科技的不断发展，锂电池作为一种绿色环保的能源储备方式越来越受到人们的青睐。
然而，锂电池的管理和维护一直是一个比较复杂的问题。
为了解决这个问题，智能锂电池管理系统应运而生。
本文旨在介绍智能锂电池管理系统的设计与实现，借助人工智能技术，实现对锂电池的智能管理和优化。
一、智能锂电池管理系统的背景随着新能源车辆的普及，锂电池的应用也越来越广泛。
然而，锂电池的管理和维护一直是一个比较复杂的问题。
针对这个问题，传统的方案是使用保护板进行管理，但是保护板的精度和可靠性并不高。
为了解决这个问题，智能锂电池管理系统应运而生。
它借助人工智能技术，可以实时地监测、分析和优化锂电池的状态，提高锂电池的效率和寿命。
二、智能锂电池管理系统的原理智能锂电池管理系统的核心是人工智能技术。
系统利用传感器对锂电池的电量、温度、压力等参数进行采集和监测，然后借助人工智能算法对这些数据进行分析和处理，最终输出优化后的控制指令，来实现对锂电池的智能管理。
具体来说，智能锂电池管理系统包含以下几个方面的技术：1. 数据采集技术智能锂电池管理系统需要对锂电池的电量、温度、压力、电流等参数进行采集。
目前，常用的传感器有电流传感器、温度传感器、压力传感器、电压传感器等。
2. 数据处理技术获取到锂电池的数据之后，需要进行处理和分析，以便更好地了解锂电池的状态和性能。
数据处理技术包括数据清洗、数据分析、数据建模等。
3. 人工智能算法人工智能算法是智能锂电池管理系统的核心。
根据锂电池的状态和性能，选择适当的算法进行分析和处理，比如神经网络、深度学习等。
4. 控制指令输出技术智能锂电池管理系统最终需要输出控制指令，来实现对锂电池的智能管理。
控制指令可以通过无线电信号或者有线方式传输到锂电池中，从而对其进行控制。
三、智能锂电池管理系统的优势智能锂电池管理系统相对于传统的锂电池管理方案具有以下优势：1. 提高锂电池的效率和寿命智能锂电池管理系统能够实时地监测、分析和优化锂电池的状态，有效地提高了锂电池的效率和寿命。
一款基于BQ24610的智能锂电池充电方案
一款基于BQ24610的智能锂电池充电方案
1.概述
随着移动电话、笔记本电脑、平板电脑等众多便携式电子设备的迅速普及应用，与之配套的小型锂离子电池、锂聚合物电池等二次电池的生产及需求量与日俱增，特别是锂离子电池体积小、重量轻;循环寿命长、充电可达几百次甚至上千次;自放电率低等优点广泛应用于可移动便携式电子产品中。
因此，设计一套高精度锂离子充电管理系统对于锂离子电池应用是至关重要的，严格防止在电池的使用中出现过充电、过放电等现象。
目前比较成熟的锂电池充电管理方案就是基于笔记本电脑的方案，该类电源管理方案已经接近成熟，但是往往成本较高，不太符合应用于便携式分子筛制氧机设计中。
结合成本与性能的考虑，最后我们选择BQ24610 芯片作为主芯片，结合外围电路，来设计便携式分子筛制氧机电源管理模块。
BQ24610 是TI 公司生产，可以实现5V-28V 锂电池充电管理。
充电控制器与
传统的控制器相比较，效率更高，散热更少;充电电压及电流的准确度接近百分之百，有助于延长电池使用寿命;集成型独立解决方案可提高设计灵活性，缩小整体解决方案尺寸，更有利于广泛应用于便携式设备中;动态电源管理可在电池充电时仍可为系统供电，最大限度地提高适配器功率[3].本文就通过在实际中的探索，对电池充电控制器和选择器芯片BQ24610 的基本性能、工作原理、参数
设置及应用中出现的问题进行了分析，给出了相应的典型应用电路设计。
2.BQ24610 功能及特性
2.1 引脚介绍
ACN(引脚1)：适配器电流误差放大器负输入。
ACP (引脚2)：适配器电流误
差放大器正输入。
ACDRV (引脚3)：AC 或适配器电源选择输出。
CE(引脚4)：。
锂电池充电管理的智能控制算法优化
锂电池充电管理的智能控制算法优化随着电动汽车、便携式电子设备等的普及，锂电池作为一种高性能、高能量密度的电池，受到了广泛的关注和应用。
然而，充电管理一直是锂电池技术面临的挑战之一。
为了提高锂电池充电的效率和安全性，研究人员不断在探索和优化智能控制算法。
本文将从锂电池充电管理的需求和挑战、优化算法的原理和方法以及优化效果等方面进行详细阐述。
首先，了解锂电池充电管理的需求和挑战对于优化算法的设计至关重要。
锂电池充电需要满足两个基本要求：充电效率高和充电安全可靠。
高效率的充电可以缩短充电时间、优化电池循环寿命和提高充电利用率。
但是，过高的充电功率可能会导致温升过快，容易引发热失控等安全问题。
因此，在设计智能控制算法时需要综合考虑充电效率和充电安全性，并进行优化。
其次，智能控制算法的优化需要基于对锂电池充电特性的深入理解。
锂电池的充电过程可以分为恒流充电和恒压充电两个阶段。
恒流充电阶段是为了迅速将电池带到额定电压，而恒压充电阶段则通过控制充电电压来稳定电池的充电状态。
优化算法的关键是在保证充电效率的同时，避免过高的充电功率和过度充电，以确保电池的充电安全。
目前常用的优化算法包括PID控制算法、模型预测控制算法和基于智能优化的算法等。
PID控制算法是一种经典的控制方法，通过对比实际输出和期望输出的差值，调整控制量来实现对充电过程的控制。
该算法具有简单、易于实现的特点，但在锂电池充电管理中存在一定的局限性，如对充电特性变化较敏感、调节性能有限等。
模型预测控制算法是一种基于数学模型的优化算法，通过建立电池充电模型，并基于模型对未来电池状态进行预测，实现对充电过程的优化控制。
该算法具有较高的充电效率和充电安全性，适用于电池容量变化较大的情况。
智能优化算法是一种基于遗传算法、粒子群算法等智能算法的充电优化方法，通过搜索最优的充电策略，实现对充电过程的自动调整。
这种算法具有全局搜索能力和适应性强的特点，可以有效提高充电效率和安全性。
新型锂电池组智能管理模块的介绍
ｔｅ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｕ ｈ ａ ｖ ｒ ｈ ｒ ｅ ｏ ｅ ｄ ｓ ｈ ｒｅ ｎ ｖ ｒ ｕ ｒ ｎ ｏ ｎｙ ｒｔ ｅ ｂ ｔ ｒ ｐ ｃ ｕ ［ ｕ ａ ｈ ｌ ｈ ｕ ｈ ｒ ｔｃｉ ｓｓ ｃ ｓ ｏ ｅ ｃ ａ ｇ ． ｖ ｒ ｉｃ ａ ｇ ．ａ ｄ ｏ ｅｃ ｒｅ ｔｎ ｔｏ ｌ ） ｈ ａｔ ｙ ａｋｓ ｂ ｔａｓ ｆｒｅ ｃ ｉ ｉ ｍ ｏ ｅ ｏ＿ ｔ ｉｎ ｂ ｔ ｒ ｆｔ ｅ ｂ ｔ ｒ ａ ｋ ． Ｉ ｄ ｉ ｏ ｏ ｔ ａ． ｔｅ ｍｏ ｕ ｅ ｓ ｐ ｏｔ ｔ ｅ ｔｍｐ ＪＩ１ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｓ ０ ｔ ｉ ｕ ｔ ｏ ａ ｔ ｙ ｏ ｈ ａ ｔ ｙ ｐ ｃ ｓ ｎ ａ ｄｔ ｎ ｔ ｈ ｔ ｈ ｄ ｌ ｕ ｐ ｒｓ ｈ ｅ ｅ‘ Ｉ ｒｔ ｃｉ ｎ ｈ ｈ ｒ ｃｒ ｉ ｅ ｅ ｉ ｝ １ ｌ’ ｏ ｃ
Ａｐ ｉ ２ ６ ｒｌ ００
新型锂电池组智能管理模块的介绍
李 凯 ， 张
斌
广 州 ５０３ ） １６ ０ （ 东省 电子技 术研 究所 ， 广 东 广
摘
要 ：智能动 力锂 离子 电池组能 源管理模 块安装在动 力锂 离子 电池组 内部 ，以微处理 器作 为各种
功能控制的核心． 除了＊４ － １ － ．离子电池组提供过充、 过放 、 过流保护外， 还可有效地对锂离子电池组 内各
电动自行车锂电池管理系统设计
电动自行车锂电池管理系统设计随着环保意识的增强和交通工具的多样化，电动自行车作为一种环保、便捷的交通工具受到了越来越多人的青睐。
然而，电动自行车的一个重要组成部分——锂电池却存在着一些问题，如充电时间长、充电效率低、寿命短等。
为了解决这些问题，设计一个高效的电动自行车锂电池管理系统显得尤为重要。
首先，电动自行车锂电池管理系统应该具备智能充电功能。
智能充电功能可以通过控制充电电流和充电时间来实现，以提高充电效率和缩短充电时间。
此外，锂电池管理系统还应该具备电池容量检测功能，及时监测电池的剩余容量，以免在行驶过程中电池耗尽而无法继续使用。
其次，电动自行车锂电池管理系统还应该具备电池保护功能。
锂电池在充电和放电过程中需控制电流和电压，以避免过充和过放的情况发生，从而延长电池的使用寿命。
此外，锂电池管理系统还应该具备过流保护和过温保护功能，当电池出现过流或过温现象时，系统应及时停止充电或放电，以保护电池的安全使用。
最后，电动自行车锂电池管理系统还应该具备电池均衡功能。
由于锂电池组中的每个单体电池在使用过程中容易出现容量不均衡的情况，导致整个电池组容量下降，降低了电动自行车的续航里程。
因此，电动自行车锂电池管理系统应该能够通过控制每个单体电池的充放电状态，实现电池均衡，从而提高整个电池组的使用效率。
综上所述，电动自行车锂电池管理系统的设计应该包括智能充电功能、电池保护功能和电池均衡功能。
通过合理设计和控制，可以提高电动自行车锂电池的充电效率、延长电池的使用寿命，从而提高电动自行车的续航里程和使用便利性。
电动自行车锂电池管理系统的设计将对电动自行车的发展起到积极的推动作用，为人们的出行提供更加便捷、环保的选择。
锂电池mes解决方案
公路及汽车控制技术 2. 主要客户: 通用汽车、福特汽车、大众汽车、奥迪、 宝马汽车 ……… 3.产品： 涡轮增压检测控制系统 汽车制动系统
自动控制系统
6 Document control number Honeywell Proprietary
SVB生产管理系统解决方案 霍尼韦尔公司简介-- 特殊材料集团
$147-151亿*
$50-52亿*
$43-45亿*
Honeywell Proprietary
SVB生产管理系统解决方案
霍尼韦尔公司简介-- 航空航天集团
1. 业务范围 ：地区航空调控、专用航空器、国防及航天
2. 主要客户: 波音、空中客车、GE、马丁路德、美国宇航 局、美国防部 ………
数据采集项
电极材料编号、 数量、混合时间 、混合速度、混 合温度、物料粘 度、搅拌设备运 行状态
涂布宽度、涂布 厚度、涂布速度 、涂布机运行状 态等
辊压厚度、辊压 速度、辊压宽度 辊压机运行状态 等
分切速度、极片 长度、极片宽度 、极片编号和分 切机运行状态
极片编号、卷绕 长度、卷绕速度 、卷绕设备运行 状态等
SVB生产管理系统解决方案
MES实时数据库 • 我们已经有了/MySQL/SQL Server/Oracle • 我们为什么还需要一个专业数据库 • 使用普通数据库做实时/历史数据库 – 不合适
关系库是基于事务处理的，实时/历史数据库是基于与 时 间同步的流程数据
电池芯编号、极 耳批号、外壳编 号、焊接参数、 组装压力、组装 速度、组装各设 备运行状态等
电池外壳编号、 烘干温度、升温 时间、烘干时间 、烘干设备运行 状态等
基于SH366000的智能电池管理系统
基于SH366000的智能电池管理系统中颖电子股份有限公司高级工程师张朋翔摘要：本文结合中颖电子的智能电池管理芯片SH366000，围绕着锂离子电池安全和有效利用的目标，对信息采集、充电方式、SOC估算、安全保护、电芯均衡、人机接口、低功耗设计等方面的实现策略进行了比较与分析，总结了现有智能电池管理系统的不足，对未来的发展方向进行了展望。
关键词：锂离子电池、智能电池管理系统、SH366000、充电管理、电池平衡、电池保护中图分类号：TM912.6 文献标识码：ASmart Battery System Based on SH366000Abstract：On the basis of the Li-ion battery of safety and effective use, We analyzed t he existing solution of Signal sample、Charge mode、SOC estimate、Safety protection、Cell balance、Man-machine interface、Low power design etc，summarized its disadvant age， and predicted the develop direction of the future.Key Word：Li-ion Battery、Smart Battery System、SH366000、Charge Management、Ce ll Balance、 Battery Protection概述锂离子电池研究始于20世纪80年代，1991年由索尼公司首先推出了民用产品。
由于具备能量密度高、体积小、无记忆效应、循环寿命高、自放电率低等诸多优点，锂离子电池目前广泛应用于手机、MP3、笔记本电脑、相机等各种便携式设备。
尤其在笔记本供电方面，其优异的高能量优势更是发挥得淋漓尽致。
彦阳智能锂电池管理系统（BMS）YY-BCU02-25S-RLY使用手册说明书
···YY-BCU02-25S-RLY使用手册目录1、产品概述 (1)2、命名规则 (1)3、功能简介 (2)4、电气参数 (2)5、保护逻辑 (3)6、测试标准 (5)7、引脚含义 (6)8、PC软件 (7)9、蓝牙APP (9)10、系统状态灯含义 (9)11、待机逻辑 (10)12、实物及尺寸图 (11)13、包装及发货 (13)14、产品接线图 (14)15、使用注意事项 (15)16、相关产品系列 (15)1、产品概述YY-BCU02-25S-RLY BMS保护板专门针对0-320A持续大电流锂电池应用场景、适用于三元锂、磷酸铁锂和钛酸锂电芯应用场合，主要应用领域为叉车、电摩、低速车等大电流场景。
BMS带隔离RS485和隔离CAN通讯,带蓝牙模块，通过Android手机蓝牙APP软件可以有效查看和设置BMS各项参数。
BMS采用汽车BMS架构，多重安全保护，有效提高锂电池应用产品的使用安全。
2、命名规则YY-BCU02-25S-RLY说明：产品分类：本产品是属于彦阳智能锂电池管理系统（BMS）支持串数：本产品磷酸铁锂、钛酸锂支持9-25串，三元支持9-23串（≤95V）。
过电流方式：本产品充放电过电流不过板，通过直流接触器过电流，持续电流最高支持320A，瞬时电流最高支持800A.3、功能简介锂电充电过压保护。
在任何一个单串电池电压超过过压保护值时，充电回路断开。
锂电放电欠压保护。
三元锂电芯保护逻辑5.3钛酸锂电芯默认保护参数，白色底色部分参数可设置。
GB/T18287_2000标准锂电池测试要求GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则GBT36672-2018电动摩托车和电动轻便摩托车用锂离子电池7、引脚含义通过RS485实现标准modbus协议。
PC软件分为监控和设置两部分。
监控页面用来显示电池参数信息，设置页面用于对BMS参数设定。
说明：监控界面主要用于监测电池容量、电池电压、电流、SOC等信息，当电池出现异常时，通过监测界面可直观排查问题，当监控界面电池状态显示由绿灯转为红灯时，即代表异常项。
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2013年1月
目录
主要功能与指标 电池管理系统（BMS）系统构架 电池管理系统硬件设计 电池管理系统软件设计 系统的故障及保护控制 系统显示信息
主要功能和指标
电池管理系统主要有三个功能： （1）实时监测电池状态。通过检测电池的外 特性参数（如电压、电流、温度等），采 用适当的算法，实现电池内部状态（如容 量和SOC等）的估算和监控; （2）在正确获取电池的状态后进行热管理、 电池均衡管理、充放电管理、故障报警等； （3）建立通信总线，向显示系统、整车控制 器和充电机等实现数据交换。
单体电压或 单体电压过 单体电压 总电压超过 高 3.65V 阀值
整车接到故障警告3 单体电压： 持续上报故障至故障 次以上（含）,控制 解除 电机停止对电池回 3.60V 充，直至故障解除 整车接到故障警告3 持续上报故障至故障 次以上（含）,整车 解除 控制停机，并提示 司机停车充电
单体电压过 单体电压低 单体电压 低 于阀值 2.0V
设计技术指标
功能项目 可测总电压 可测总电流 采样电压范围 单体电压测量精度 电池温度测量精度 电流测量精度 SOC估算误差 工作温度范围 CAN通讯 故障诊断 在线监测显示调试 技术要求 320VDC 300A 0～5V ≤5mV ≤1℃ ≤1% ≤7% -40℃～85℃ 满足整车控制要求 对电池状态故障报警 满足整车要求 备注 / / / / / 依据电流传感器满量程值计算 依照国家标准 / 在整车的电池组实际工况中，电流的变化范围 为-300A 至 +300A（精度：1A）之间，为了保 证电流采集的精度，采用全范围等精度较高的 分流器检测电池组总电流。信号经调理后送高 速AD进行数模转换和电流积分运算，数字信号 经光耦隔离后输入MCU进行处理。
温度采样设计
电池组温度也是影响电池组性能的重要参数， 电池组温度过高或过低会造成电池组不可逆转 破坏。本系统采用热敏式温度传感器，把每个 温度传感器的电阻值通过电阻分压回路进行采 样电压值，采用热敏电阻的电压值、温度值对 应表来进行读取温度值，温度检测精度为1℃。
CAN通讯设计
采用CAN收发器来进行MCU与动力总成控制系 统及其他控制器之间CAN通信。CAN通信采用 了共模扼流圈滤波等技术，通信抗干扰能力强， 通信比较稳定。CAN通信能够用于动力总成控 制系统与MCU间的数据通信及程序的标定与诊 断。CAN收发器波特率为250kbps，数据结构 采用扩展帧（29位ID值）。
电池管理系统构架
系统构架图
外部ＣＡＮ２通讯
电 流 采 样
内部ＣＡＮ １通讯
漏 电 检 测
动力电池组
电池管理系统硬件设计
硬件设计
特点：
1、数据采集；使用LTC6803-2/4作为数据采集模块，其中它具有以下 可测量多达 12 个串联电池的电压 可堆叠式架构 可支持多种电池化学组成和超级电容器 可单独寻址的串行接口 0.25% 的最大总测量误差 符合 ISO26262 标准的系统进行设计 可在 13ms 完成一个系统中所有电池的测量 板上温度传感器和热敏电阻输入 具数据包误差检验功能的 1MHz 串行接口 可在电池随机连接的情况下保持安全 内置自测试功能电路 具内置噪声滤波器的 ΔΣ 转换器 导线开路连接故障检测 12μA 待机模式电源电流
CAN通讯电路
电池管理系统软件设计
软件设计（主模块程序流程）
数据采集模块（MCU）软件设计
系统故障及保护控制
故障诊断
电池组状态码
8bit 7bit 6bit 5bit 4bit 3bit 2bit 1bit
单体低压一级报警： 单体 低压单体 高压总电 压低总电 压高电池 组能连续 放电峰值 放电 （单体电压 <2.90V 一级报警： ） 报 警 ：压 报压报 警：量回 馈过电流 过流电流 过流 整车控制器限制电（单 体电（单 体电警 :( 总电( 总 电 压流 报警：报警 ：连报 警 ： 机转矩不超过额定压 <3.10V ） 压 >3.75V ） 压 > 3 . 6 5 * N（ >150A续 放 电（ >200A ） 转矩的 30% ，提醒整车 控制主控 立即< 2 . 7 5 * NV) ，主控）， 整车>100A 5整车 控制 驾驶员马上回充电器提 醒驾下令 停止V) 整车控立即 下令控制 器降分钟以上， 器降 低输 站 充 电 ， LC D 显 示驶员 马上充电 机充制器 立即停止 充电低回 馈转整车 控制出转 矩， 单体电池低压二级回充 电站电或 整车下令 停止机充 电或矩 ， L C D器降 低输LCD报警 报警 充 电 ，控制 器禁电流输出， 整车 控制显示 峰值出转 矩， L C D 显 示止制 动回L C D 显 示器禁 止制充电 电流L C D 给 出 单体 电池馈充 电，总电 压低动回 馈充报警 连续 放电 低压 一级L C D 显 示压报警 电 ， L C D 过流警报 报警 单体 电池 显示 总电 高压报警 压高 压报 警
数据采集构架
电流采样
电 池 １ ………… １ ２
数据采集模块构架图
主控制模块
主控制模块单片机采用型号为Freescale的 16位 MC9S12XEP100（MCU）来实现，时钟 频率在16MHz，MC9S12XEP100具有12K内部 RAM，2K内部EEPROM，128KFLASH，144脚 QFP封装。 系统电源模块设计：本电池管理系统使用到的 供电电源为宽范围（9V～36V）转变成5V。 采用隔离电源模块得到电压检测、电流检测、 绝缘监测、温度检测用供电电源。 在电源输入前端加入二极管完成反向保护， 两级滤波电路有利于系统的抗干扰性。
单体电压 2.5V
SOC过高
SOC超过阀 100% 值
95%
整车接到故障警告 3次以上（含）， 持续上报故障至故障 控制电机停止对电 解除 池回充，直至故障 解除 整车接到故障警告 持续上报故障至故障 3次以上（含）,整 解除 车控制停机，并提 示司机停车充电 整车接到故障警告 持续上报故障至故障 3次以上（含）,按 解除，同时控制启动 照BMS上传的最大 热管理；发生故障时， 充、放电电流的 若动力主线还未接通 50%控制电机输出， 则禁止接通 直至故障解除； 整车接到故障警告 3次以上（含）， 持续上报故障至故障 按照BMS上传的最 解除,同时控制启动热 大充、放电电流的 管理 70%控制电机输出， 直至故障解除；
保护控制
描述 故障阀值 故障解除阀 BMS处理方式 值 接到整车断电控制命 令后，启动高压切断 流程；未接到整车命 令时，持续上报故障 至故障解除；发生故 障时，若动力主线还 未接通则禁止接通 整车处理方式
故障名称
BMS故障
BMS自检硬 检测异常 件出现故障
检测正常
整车接到故障警告3 次以上（含），控 制停车，同时通过 CAN发送断电控制 命令
SOC过低
SOC低于阀 15% 值
20%
温度过高
温度超过阀 55℃ 值
50℃
最高温度与 温度不均衡 最低温度之 5℃ 差超过阀值
3℃
系统显示信息
电池组显示信息
a) b) c) d) e) f) g)
电池组总电压； 电池组总电流； 电池组最高/最低温度； 电池单体最高/最低电压； 电池容量（SOC）； 电池故障报警信息； 数据采集模块的电池详细信息（单体电压、温 度、电池对应序号）