輔助共享換電，基於GD32E230的智慧鋰電池BMS解決方案

2022-03-17 178

根據統計，中國市場上有300億輛兩輪和三輪電動車。 2019年，我國電動兩輪車產量36.09萬輛，銷量34.64萬輛。其中，7萬配送人員和3.1萬快遞員是電動車的重度使用者。隨著15年2019月6.8日新國標正式實施，我國鋰離子兩輪車銷量達18.8萬輛，我國兩輪電動車鋰電池滲透率達53% 。預計2023年鋰離子兩輪車滲透率將達XNUMX%。在兩輪車產業，鋰電池取代鉛酸電池已成為必然趨勢。尤其是共享電動車和鋰電池更換服務大量出現在市場上，進一步推動了智慧鋰電池的大量需求。

電池管理系統

BMS是電動車鋰電池的管理系統。當鋰電池大量生產時，其品質很難掌握。此外，使用環境、老化、過充、過放等因素使電池的效率和壽命變差，可能導致起火、燃燒等安全問題。近年來，城市兩輪電動車充電起火事件頻繁，人們對電池續航力和電池安全性的需求不斷增長。電池管理系統BMS越來越受到重視，市場規模將持續增加。預計50年國內BMS市場規模將突破2025億。

資料來源：公開資訊整理。

共享電動車或換電的智慧型鋰電池對鋰電池BMS有特殊要求。 BMS必須具備通訊功能，並且必須精確計算鋰電池的SOC，以便平台或騎乘者了解可用電量並做出相應操作。這與以往單純透過鉛酸電池或低階鋰電池的電壓來估算電量的模式有很大不同，這對BMS的產品開發和成本提出了巨大的挑戰。鋰電池BMS既要具備強大的功能，也要降低成本。兆創與銳奇智慧聯合創新解決了這個難題，推出了基於GD32E230 MCU晶片的低成本高效能BMS解決方案，推動產業轉型發展。

BMS方案概述

? 銳利智能基於GD32E230 MCU晶片開發的BMS解決方案主要適用於16串鋰電池的管理，可為鋰電池提供過充、過放、過流、過溫、欠溫、短路等保護功能包，還提供充電時的均壓功能；可透過RS485與PC上位機、櫃式控制器等通訊，透過上位機軟體可對設備進行控制、標定及監控。

? 此方案配備4G無線通訊模組，可將電池組的監控資訊上傳至監控後台。可以進行高精度GPS（相容GPS和北斗）定位和遠端無線OTA升級。

? 該方案透過基於晶片的底層開發和創新設計，大大提高了該方案產品的整合度。與市場同類產品相比，裝置數量減少30%以上，Layout面積大幅減小，因此可以更靈活地設計PCB尺寸，滿足鋰電池PACK的安裝尺寸要求。

BMS方案系統框圖

BMS方案技術參數表

項目	固定參數	備註
產品名稱	電池管理系統BMS	以16串磷酸鋰電芯為例
產品型號	RK4640-4824-1.536XNUMXKWh	_
容量	上海24000mAh	0.5C標準充電後0.2C標準LED,25±2℃環境下
標稱電壓	51.2V	3.2V/節
標準儲電壓	57.6V	CC-CV模式
標準儲電流	10A	塔=25±3℃
最大儲值電流	13A	充電環境溫度25±3℃
充滿條件	使用57.6V / 10000mA（CC-CV）持續充電至最高芯電芯3600MV	充電時間：約2.5小時
正常工作放電電流	20A	CC-CV模式
最大放量電流	50A	客戶系統控制器規格限制<40A
導出終止電壓	43.2V	當單顆電子芯的電壓降到2.7V時停止放電
靜態消耗	≤2mA	_
工作溫度度範圍	充電：-5~60℃	_
工作溫度度範圍	排水：-20~60℃	_