大功率锂电池组BMS(电池管理系统)保护板电路介绍（ACS758/CH704应用案例）
电池管理系统(BMS)是电力巡检机器人、电动汽车、大型无人遥控车等系统的中一个越来越重要的关键部分,我国在这方面的研究正在逐步加强。现有的设计方法是采用分立器件，电路复杂、占用PCB面积大、可靠性低，切不易扩展。因此急需一种通用的设计方法，以降低电路复杂度，同时适合于大电流、高电压、电池组数可变的环境中。
传统的BMS板设计的时候通常采用运放、MOS管等分立原件构成，原理复杂，成本高，不易调试、故障率高等缺点。
为了避免现有技术的不足之处，本文介绍一种大电流BMS保护板电路，该保护板适用于机器人、无人大型遥控车所使用的高压、大电流使用的锂电池组。在此领域使用的这种锂电池，通常都需要进行大电流的充放电，而且对可靠性要求非常高。
一种大电流BMS保护板电路，其特征在于包括nrF51822芯片、PCB线条设计蓝牙天线、电压及平衡电路LTC6803芯片、隔离芯片ADUM1201、测量输出电流的ACS758(或国产芯片CH704)、光隔离芯片SI8441和232接口电路及各芯片偏置电路；nrF51822芯片通过光隔离芯片SI8441与电压及平衡电路LTC6803芯片连接，采用SPI总线通讯，电压及平衡电路LTC6803芯片将采集的各个电芯的电压输出至nrF51822芯片，nrF51822芯片根据平衡需求通过电压及平衡电路LTC6803芯片控制各个电芯的充放电；nrF51822芯片与PCB线条设计蓝牙天线连接，通过蓝牙功能与手机连接；nrF51822芯片通过232通讯线并通过232隔离芯片ADUM1201与上位机相连接，上报电芯的各种信息；nrF51822芯片的第五脚连接电池组的充放电电路，输出PWM信号控制充电器的关断、开通及脉冲充电三个状态；ACS758（CH704)芯片测量输出电流，转换成电压信号输入nrF51822芯片的A/D引脚。
图1 与使用环境的交联关系图
图2 电路原理图
具体实施方式：
主芯片采用基于NORDIC蓝牙低功耗的2 .4Ghz的nrF51822芯片，主芯片外扩多个外围芯片实现多种功能，主芯片外部只需要一个PCB线条设计蓝牙天线就可以实现蓝牙传输功能，芯片上引出1路232接口电路供上层系统传输电池信息使用。
LTC6803及其附属电路实现电压采集及平衡功能，LTC6803芯片负责采集12路电芯的电压及平衡电路，LTC6803芯片采集电压的精度很高，每个电芯实测误差不超过3mV，因此计算电芯总电压的时候可以直接把每个电芯电压加起来，当需要电压平衡时，旁路放电通道也由LTC6803直接控制，旁路放电通道分为内部和外部两部分，导通的时候同时导通，导通电流约为0 .1至0 .3A。
nrF51822核心芯片首先和LTC6803芯片通讯，采集各个电芯的电压，计算出总电压，当单个电芯电压超过设定值，nrF51822芯片控制LTC6803芯片对超限的电芯进行放电操作，降低该电芯的电压值，当该电芯电压正常后，nrF51822芯片关闭该电芯的放电通道。当总电压超过总电压高限设定值，nrF51822芯片关闭充电继电器；同理，当单个电芯电压低于设定值或者总电压低于总电压设定值，nrF51822芯片关闭放电继电器以保护电芯，防止过放的危险。
采用ACS758（CH704)芯片进行隔离的测量输出电流。ACS758芯片将电流信号转换成电压信号输入nrF51822芯片的A/D引脚。ACS758的4 ,5串入电池的输出，4脚接+，5脚接-。
对超限电芯进行放电处理是整个BMS板的核心动作，当充电快充满时，由于需要放电的电芯数目比较多，如果一直放电操作，这个时候LTC6803及相关电路会比较热，为了降低温度，我采取了分时平衡算法，利用电芯电压不能突变，即某个时间段平衡电路开始工作，另个时间段关闭平衡电路，这样既使电芯电压平衡了，而且平衡电路部分温度升高的量很少。
文章中提到的CH704芯片可以替代Allegro的大电流霍尔电流传感器ACS756/ACS758/ACS770/ACS772，其中CH704A是满足汽车级标准的产品。
CH704 是专为大电流检测应用开发的隔离集成式电流传感芯片。CH704 内置 0.1mΩ 的初级导体电阻，有效降低芯片发热支持大电流检测：±50A, ±100A, ±150A, ±200A。其内部集成独特的温度补偿电路以实现芯片在 -40 到150°C全温范围内良好的一致性。出厂前芯片已做好灵敏度和静态（零电流）输出电压的校准，在全温度范围内提供 ±2% 的典型准确性。
信息如下：
• 隔离电压：4800VRMS
• AEC-Q100 汽车认证 (CH704A)
• 电源：4.5-5.5V
• 输出电压与电流成正比：+/-50A,+/-100A,+/-150A,+/-200A
• 带宽：120kHz
• 响应时间：2us
• 宽温度范围：-40°C 至 150°C
• 使用 EEPROM 进行高分辨率偏移和灵敏度调整
• 导线电阻：0.1 mΩ
• 集成数字温度补偿电路
• 几乎为零的磁滞
• 电源电压的比例输出
• 抗外部磁场
更多与电池管理系统相关文章推荐：
霍尔传感器芯片该如何选型
储能双向变流器（PCS)设备中的电流检测方法
霍尔传感器对电机的作用及在电机中的应用
霍尔电流传感器的磁芯和芯片是如何选择的
用霍尔电流传感器搭建的纯硬件过流保护电路
设备设计者为何应考虑将霍尔效应传感器芯片用于电机控制几种电流检测方式的介绍
一款专为电流检测应用开发的高隔离集成式霍尔电流传感芯片--CH701W
250A隔离集成式霍尔电流传感器芯片--CH704介绍
高性能小封装锁存型霍尔开关CH441PNDR在微型电机上的应用
国产汽车级双极锁存霍尔传感器CHA44X介绍
国产汽车级和工业级可编程线性霍尔传感器芯片--CHA611/CHI612,解决芯片缺货难题
一款可以客户编程的汽车级开关霍尔芯片-CH481
国产汽车级芯片——可应用于变速箱输出轴的齿轮转速传感器芯片CH502
集成式霍尔电流传感器芯片--CH701参数详解
能够替换SS495A 、A1324/A1325 /A1326/、MLX90242 的国产线性霍尔传感器介绍
本文是作者整理互联网上内容，在此对原作者表示感谢，如有侵权部分，请联系作者删除。
了解更多电力电子信息，请关注公众号
大功率锂电池组BMS(电池管理系统)保护板电路介绍（ACS758/CH704应用案例）相关推荐
- 认知BMS电池管理系统，看这一篇就够了！
我们常说的电动汽车核心三电部件,即大三电分别为电机.电控.电池,小三电为车载充电机.DCDC转换器.高压配电盒,其中动力电池系统占电动汽车成本40~50%左右,所以在动力电池有补贴高峰时,新能源汽车相 ...
- bms电池管理系统BMS源码 凌力尔特方案，LTC6804数据采集
bms电池管理系统BMS源码 凌力尔特方案,LTC6804数据采集,配合LTC3300主动均衡,并移植了RTOS,工程较大,部分源码如图,可选对应硬件电路PCB与原理图,带芯片官方数据手册 编号:73 ...
- 新能源汽车BMS电池管理系统开发心得
新能源汽车BMS电池管理系统开发心得 系统结构图 电池管理系统为两级架构,典型结构如下图: 系统组成清单 功能模块 1)电池控制模块(BCU):BMS主控单元,电池箱及电池系统高压电路数据采集.分 ...
- 基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带u基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带ucos操作系统
企业级基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带u基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带ucos操作系统,代码整齐规范,企业级别 YID:129652995742054咸鱼的鱼
- 中国BMS电池管理系统市场研究报告（2022版）
内容介绍: BMS最核心的三大功能为电芯监控.荷电状态(SOC)估算以及单体电池均衡.BMS监测到单体锂电池芯的工作温度和电量,并自动采取措施均衡单体锂电池芯的充放电电流和防止过温现象发生.能使电动汽 ...
- BmS电池管理系统源码，包括源理图，BOM，源码
BmS电池管理系统源码,包括源理图,BOM,源码
- BMS电池管理系统中的各种算法介绍
BMS电池管理系统 是一种用于电池组中的单个电池管理的系统,以确保其安全性.寿命和性能.BMS系统通过采集电池信息并对其进行分析,以确保电池组的正常运行.在BMS电池管理系统中,涉及到了许多算法,包括 ...
- 基于STM32的BMS电池管理系统源代码配官方参考原理图
基于STM32的BMS电池管理系统源代码配官方参考原理图-带实时操作系统,基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带ucos操作系统,代码规范,注释齐全,便于移植编号:318659219880309 ...
- 基于STM32的BMS电池管理系统源代码配官方参考原理图-带实时操作系统
基于STM32的BMS电池管理系统源代码配官方参考原理图-带实时操作系统,基于stm32的BMS电池管理系统源代码-带ucos操作系统,代码规范,注释齐全,便于移植 编号:34865921988030 ...
- 基于MBD的BMS电池管理系统应用层软件，策略说明
基于MBD的BMS电池管理系统应用层软件,策略说明 . 国外知名供应商出品 sumlink电池管理系统策略模型. BMS电池管理控制器 BMS INCA 基于ccp xcp协议A2L标定文件 ID:4 ...
最新文章
- 分布式消息队列Kafka集群安装
- 常见的容错机制+failover+failback
- 移植opencv2.4.9到itop4412开发板
- WINDOWS渗透与提权总结(1)
- bangbang控制c语言代码大全,算法2-3~2-6：Big Bang-题解(C语言代码)
- Magento: 自动生成产品SKU Auto generated SKU when add product in magento
- openwrt x86 登录不上_求助，关于OpenWRT外接硬盘不识别的问题
- Python 实int型和list相互转换 现把float型列表转换为int型列表 把列表中的数字由float转换为int型...
- javascript：js+css实现加载特效
- Flutter IM 极光
- python操作word 查找_Python实现搜索关键字定位文件01
- Java Stream流
- win7系统备份方法
- 什么都学一点系列之鸿蒙开发Java版简易备忘录
- 1399元千元真旗舰，360手机N5“能耐”在哪？
- 明日之后营地14庄中式风房子上线，网友：都是氪金大佬
- 下载tensorflow时遇到的问题
- mysql DAYOFWEEK 和 WEEKDAY获取星期
- 脱壳--00.exe
- linux下远程桌面客户端Remmina