锂电BMS,电动工具,场效应管

锂电BMS

锂(li)电(dian)BMS，BMS其实(shi)(shi)就(jiu)是(shi)BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的(de)缩写，中文名字叫电(dian)池(chi)管(guan)理(li)系统，顾(gu)名思义，是(shi)专门用(yong)(yong)(yong)来进行(xing)锂(li)电(dian)池(chi)运行(xing)管(guan)理(li)的(de)模(mo)块(kuai)，对象是(shi)锂(li)电(dian)池(chi)。对于一般的(de)终端用(yong)(yong)(yong)户(hu)而言，锂(li)电(dian)池(chi)保护板其实(shi)(shi)并(bing)不存在(zai)，或(huo)者说，他(ta)们并(bing)不知(zhi)道(dao)正在(zai)自己使用(yong)(yong)(yong)的(de)产(chan)品中还(hai)有(you)(you)这么一个(ge)东西。比如说电(dian)动车(che)，100%的(de)用(yong)(yong)(yong)户(hu)都知(zhi)道(dao)电(dian)动车(che)上面有(you)(you)电(dian)池(chi)，因为电(dian)池(chi)提(ti)供了能源，但我敢保证，最多有(you)(you)1%的(de)用(yong)(yong)(yong)户(hu)知(zhi)道(dao)还(hai)有(you)(you)锂(li)电(dian)池(chi)保护板这个(ge)东西的(de)存在(zai)。

锂电BMS的存在感之所以(yi)如此低，完(wan)全是因为(wei)它并(bing)不能(neng)和用户(hu)产生直(zhi)接的交流，也并(bing)不能(neng)与用户(hu)发生频繁的交互，就算是偶尔产生了(le)一些数据，不过这些数据也是通过某些仪(yi)表(biao)盘(pan)传递给(ji)用户(hu)观测，当用户(hu)看见仪(yi)表(biao)盘(pan)上的红灯(deng)时只会(hui)说：“嗯，车子好像是坏掉了(le)，质量真差。”

话说(shuo)回来，BMS虽然存(cun)在感低，不过(guo)它(ta)存(cun)在的意义(yi)却是(shi)丝毫不亚于仪表，甚至(zhi)可(ke)以说(shuo)是(shi)比仪表还重要，因为他可(ke)以检测出这辆车子的能(neng)源(yuan)系(xi)统是(shi)否坏掉了(le)，只有(you)拥有(you)BMS系(xi)统，用户才可(ke)能(neng)在不冒险的情况下知道这辆车到(dao)底是(shi)好是(shi)坏。

如(ru)果(guo)有一(yi)个行业(ye)内的嵌入式(shi)工程(cheng)师要(yao)买(mai)一(yi)辆(liang)电动(dong)车(che)，在一(yi)辆(liang)没(mei)(mei)有显示仪表(biao)和BMS板子的电动(dong)车(che)中进行选择，那么他肯(ken)定不敢选后者，因为(wei)如(ru)果(guo)电动(dong)车(che)没(mei)(mei)有了仪表(biao)，那么用(yong)户体验会(hui)极差，但(dan)如(ru)果(guo)电动(dong)车(che)没(mei)(mei)有了BMS……与其说是一(yi)辆(liang)电动(dong)车(che)，还不如(ru)说是一(yi)辆(liang)随时(shi)可(ke)能发生(sheng)被激(ji)活的炸(zha)弹(dan)。

那么(me)BMS在能源领域为什(shen)么(me)如(ru)此重(zhong)要？BMS的存在到底(di)有什(shen)么(me)意(yi)义？

本(ben)文便(bian)从一个(ge)底层工程师的角(jiao)度(du)，以电动车用的BMS模块作为例子专门对锂电池的保护板设计进行一些(xie)探讨，并且会给出一个(ge)参考方案，当然由于笔者能力有限，水平(ping)一般，如果(guo)文中出现了错误(wu)或(huo)者纰漏，请直(zhi)接指(zhi)出。

BMS的(de)大体需求是什么？

当设计团队(dui)拿(na)到(dao)一个(ge)项(xiang)目，开(kai)始开(kai)发的(de)(de)时候(hou)，首先(xian)必(bi)须要搞(gao)清楚的(de)(de)便是(shi)项(xiang)目的(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)，这个(ge)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)可(ke)不(bu)仅仅是(shi)老板口头上说几句话，而是(shi)需(xu)(xu)(xu)要一个(ge)切实的(de)(de)、详细的(de)(de)、标准的(de)(de)文(wen)档，文(wen)档要以(yi)1、2、3为结构，明确的(de)(de)把所(suo)有(you)的(de)(de)需(xu)(xu)(xu)求(qiu)(qiu)点(dian)给罗(luo)列(lie)出来。我们现在拿(na)到(dao)了一个(ge)项(xiang)目：低速电动(dong)车的(de)(de)BMS板。

只要(yao)(yao)项目立项成(cheng)功(gong)，那么(me)作为产(chan)品经理，或(huo)者团队leader，则列出需求文档是必须要(yao)(yao)做的事情。锂(li)电池管(guan)理系统，其中重点二字在于“管(guan)理”，要(yao)(yao)想实现管(guan)理功(gong)能(neng)，必然需要(yao)(yao)两(liang)个(ge)模块，第一：监测(ce)。第二：控(kong)制。只有在我(wo)能(neng)够监测(ce)这个(ge)系统的前提下，我(wo)才能(neng)控(kong)制这个(ge)系统。

由此为核(he)心点，我便可以慢(man)慢(man)的罗列(lie)出大(da)致需求：

1、监测能源系统，能够实时读出锂电池的所有(you)状态。

2、控制能源系统，根(gen)据锂电池的状态，在(zai)需要的时候进行干预（比如断开/闭合充放(fang)电回路的MOS管）。

锂电BMS保护功能如何实现？

数据采集

电池(chi)系统的(de)大致需求分为(wei)采(cai)集和控制，那么(me)采(cai)集的(de)都会有什么(me)数(shu)据？

1、电压

2、电流

3、温度

作为一个以(yi)管理锂电池(chi)的系(xi)统(tong)而言，以(yi)上3点是我们要重点监测的数据，如果(guo)系(xi)统(tong)超级简单，采集(ji)的点只有3、4个，那么直接(jie)使用(yong)(yong)MCU的AD接(jie)口进行读取信(xin)息便可，但在实际中几乎不可能(neng)存在这种(zhong)情况，通(tong)常所用(yong)(yong)的采集(ji)的方式一般是使用(yong)(yong)模(mo)拟前端。

系统信息

电(dian)(dian)(dian)(dian)压：锂(li)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)本身(shen)的(de)化(hua)(hua)(hua)学(xue)特性决(jue)定了我们必(bi)(bi)须(xu)要(yao)对(dui)电(dian)(dian)(dian)(dian)压进行(xing)保护(hu)，所谓的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压保护(hu)，是(shi)我们必(bi)(bi)须(xu)要(yao)保证锂(li)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)电(dian)(dian)(dian)(dian)压永远(yuan)(yuan)在合(he)适(shi)的(de)范围之类，不能(neng)让(rang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)低，因为其(qi)内部存储电(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)是(shi)靠(kao)电(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)学(xue)一(yi)(yi)种(zhong)(zhong)可逆(ni)的(de)化(hua)(hua)(hua)学(xue)变化(hua)(hua)(hua)实现(xian)的(de)，过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)度的(de)放电(dian)(dian)(dian)(dian)会(hui)导致(zhi)这种(zhong)(zhong)化(hua)(hua)(hua)学(xue)变化(hua)(hua)(hua)有不可逆(ni)的(de)反应(ying)发(fa)生(sheng)，因此锂(li)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)最(zui)怕过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)放电(dian)(dian)(dian)(dian)，一(yi)(yi)旦放电(dian)(dian)(dian)(dian)电(dian)(dian)(dian)(dian)压低于(yu)2.7V，将可能(neng)导致(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)永久性损坏，也(ye)就是(shi)报(bao)废。同时(shi)也(ye)不能(neng)让(rang)电(dian)(dian)(dian)(dian)压过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)高，因为电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)一(yi)(yi)旦过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)度充电(dian)(dian)(dian)(dian)，导致(zhi)的(de)危害远(yuan)(yuan)远(yuan)(yuan)大于(yu)过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)放，过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)放最(zui)多损坏电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，不会(hui)对(dui)周围造成(cheng)危害，而过(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)充则可能(neng)导致(zhi)电(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)温度升高，以至于(yu)发(fa)生(sheng)自燃甚至爆炸(zha)，这种(zhong)(zhong)危害是(shi)致(zhi)命的(de)。

电(dian)(dian)流(liu)：所谓(wei)的(de)电(dian)(dian)流(liu)保护，也是(shi)(shi)(shi)我们必须要保证，无论是(shi)(shi)(shi)充电(dian)(dian)还是(shi)(shi)(shi)放电(dian)(dian)，电(dian)(dian)流(liu)都不能过(guo)(guo)大(da)，大(da)家(jia)都清楚的(de)短路便是(shi)(shi)(shi)过(guo)(guo)流(liu)的(de)一种体(ti)现，当系统正负(fu)极(ji)直接(jie)接(jie)触，导线电(dian)(dian)阻极(ji)小，导致电(dian)(dian)流(liu)极(ji)大(da)，极(ji)大(da)的(de)电(dian)(dian)流(liu)又会(hui)产(chan)生大(da)量的(de)热，从而引发的(de)燃烧和爆炸(zha)是(shi)(shi)(shi)很致命的(de)。其实，就算不是(shi)(shi)(shi)短路，但(dan)过(guo)(guo)大(da)的(de)电(dian)(dian)流(liu)依然会(hui)导致电(dian)(dian)池内(nei)部发热，这样也极(ji)有可能会(hui)造成永久性的(de)损(sun)害(hai)。

温度(du)：温度(du)保护不(bu)用(yong)(yong)多言，除开锂电池本(ben)身的化学特性(xing)导致它不(bu)能(neng)在极端温度(du)下(xia)使用(yong)(yong)之外，我想任何(he)一(yi)个类似的系统(tong)，为了安全起见都应(ying)该考虑到温度(du)。

看到这(zhei)里大(da)家也应该明白(bai)了(le)，锂电(dian)池保护系统的逻辑其实很简单，无非(fei)就是(shi)一(yi)些(xie)判断，以及MOS管的控制(zhi)，这(zhei)些(xie)东(dong)西只要是(shi)有过软件基(ji)础的大(da)学生应该都能实现。

电工工具概述

电(dian)(dian)工(gong)(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)(gong)具，外壳用铸铁(tie)制(zhi)成，能在钢板(ban)上钻(zuan) 4mm的(de)孔。随后(hou)出(chu)现(xian)(xian)了(le)三相工(gong)(gong)(gong)(gong)频(pin)（50Hz）电(dian)(dian)钻(zuan)，但(dan)电(dian)(dian)动(dong)机(ji)转(zhuan)(zhuan)速没能突破3000r/min。1914 年，出(chu)现(xian)(xian)了(le)单相串激电(dian)(dian)动(dong)机(ji)驱动(dong)的(de)电(dian)(dian)动(dong)工(gong)(gong)(gong)(gong)具，电(dian)(dian)动(dong)机(ji)转(zhuan)(zhuan)速达10000r/min以上。1927年，出(chu)现(xian)(xian)了(le)供电(dian)(dian)频(pin)率为150～200Hz的(de)中频(pin)电(dian)(dian)动(dong)工(gong)(gong)(gong)(gong)具，它既具有单相串激电(dian)(dian)动(dong)机(ji)转(zhuan)(zhuan)速高的(de)优点，又(you)具有三相工(gong)(gong)(gong)(gong)频(pin)电(dian)(dian)动(dong)机(ji)结构简(jian)单、可靠的(de)优点，但(dan)因需用中频(pin)电(dian)(dian)流供电(dian)(dian)，使用受到(dao)限制(zhi)。

电动工具的种类

电钻

主要规(gui)格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等(deng)，数(shu)字指(zhi)在抗拉强度为390N/mm的钢(gang)材(cai)(cai)上(shang)钻孔(kong)的钻头最(zui)大直径。对有色(se)金属、塑(su)料等(deng)材(cai)(cai)料最(zui)大钻孔(kong)直径可比原规(gui)格大30～50%、配磨光机。

电动扳手和电动螺丝刀

用于(yu)装卸螺(luo)(luo)纹联(lian)接件。电(dian)动扳手的传动机(ji)构(gou)由(you)行星齿轮和(he)滚珠(zhu)螺(luo)(luo)旋槽冲击机(ji)构(gou)组成(cheng)。规(gui)格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。 电(dian)动螺(luo)(luo)丝刀(dao)采用牙(ya)嵌离合器(qi)传动机(ji)构(gou)或齿轮传动机(ji)构(gou)，规(gui)格有M1、M2、M3、M4、M6等。

电锤和冲击电钻

用(yong)(yong)于混凝土、砖墙及建筑构件上(shang)凿(zao)孔(kong)、开(kai)槽、打毛。结合膨胀螺栓使用(yong)(yong)，可(ke)提高各种管(guan)线、机床(chuang)设备的(de)(de)安装速度和质量；电(dian)锤的(de)(de)冲(chong)击(ji)原理(li)是(shi)靠内部(bu)活塞(sai)运(yun)动产(chan)生(sheng)冲(chong)击(ji)动力，冲(chong)击(ji)钻的(de)(de)冲(chong)击(ji)原理(li)是(shi)齿轮磨合产(chan)生(sheng)冲(chong)击(ji)动力，所以电(dian)锤的(de)(de)冲(chong)击(ji)力更大(da)。

混凝土振动器

用于浇筑(zhu)混凝(ning)土(tu)基础和钢筋混凝(ning)土(tu)构件时(shi)捣实(shi)混凝(ning)土(tu)，以消除气孔，提高(gao)强(qiang)度。其(qi)中电(dian)动(dong)(dong)直(zhi)联(lian)式振动(dong)(dong)器的高(gao)频(pin)扰动(dong)(dong)力由电(dian)动(dong)(dong)机(ji)带(dai)动(dong)(dong)偏心块旋转而形成，电(dian)动(dong)(dong)机(ji)由150Hz或200Hz中频(pin)电(dian)源供电(dian)。

电刨

用于刨削木(mu)材或木(mu)结构件，装在(zai)台架上也(ye)可作小型台刨使用。电刨的(de)刀(dao)轴由电动机(ji)转轴通(tong)过皮带(dai)驱动。

电磨

俗称磨头机(ji)；电(dian)磨；电(dian)动(dong)砂轮(lun)机(ji)，用(yong)砂轮(lun)或磨盘(pan)进行砂磨的电(dian)动(dong)工具。

锂电BMS、电动工具场效应管领域应用型号

锂(li)电BMS、电动工(gong)具(ju)(ju)广泛应(ying)(ying)用(yong)于我们的(de)生活周围，但(dan)这(zhei)些成品都少不了场效应(ying)(ying)管(guan)的(de)应(ying)(ying)用(yong)，所以下面(mian)将(jiang)会(hui)列出锂(li)电BMS、电动工(gong)具(ju)(ju)中所用(yong)到(dao)的(de)场效应(ying)(ying)管(guan)。

锂电BMS、电动工具场效应管原厂推荐

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