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船舶BMS
2018-12-24 15:11:21 浏览次数:15956

1.概述

特凯贝电池管理系统(BMS)由一个中央管理单元(主控/MCU)及多个电池控制单元(主/BCU)和多个电池采集单元(从机/BMU)组成,主要主要用于电动船。对电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、短路保护、绝缘检测、充放电控制、均衡等功能,并通过485总线或CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互,保障电池高效、可靠、安全运行。

 

      图1-1:三级架构系统结构框图


如图1-1所示,为三级架构系统结构框图,并联主机MCU负责协调每簇电池工作,记录显示每簇电池状态。主机BCU控制每簇电池充放电,显示每簇电池所有信息。从机BMU负责采集每箱电池电压和温度。共分三级,每级之间使用485通讯。

 

      

     图1-2:主从架构系统框图


如图1-2所示,为主从架构系统结构框图,主机BCU负责控制继电器,采集电流,故障判断;从机BMU负责采集电压和温度,具体功能详见参数表。


2.主要功能

Ø 具有单体电压数据采集、总电压数据采集、电流采集、温度采集、电池组绝缘状态检测功能

Ø 具有完备的故障等级报警功能,包括电压、电流、温度、绝缘等故障报警

Ø 具有SOC估算功能

Ø 具有充放电控制功能

Ø 具有被动均衡管理功能,提高电池组一致性


3.主要技术参数

特凯贝主机参数表

序号

项目

分类

参数

备注

1

3路供电

常电

12V/24V

不能直接供电,需要点火或慢充点火

2

快充供电

12V/24V

可以直接给板子供电

3

慢充供电

12V/24V

不能直接供电,需要常电

4

点火

12V/24V

接复位开关,常电有电可启动

5

8路继电器高边驱动

KG1

12V/24V

驱动能力2A

6

KG2

12V/24V

驱动能力2A

7

KG3

12V/24V

驱动能力2A

8

KG4

12V/24V

驱动能力2A

9

KG5

12V/24V

驱动能力2A

10

KG6

12V/24V

驱动能力2A

11

KG7

12V/24V

驱动能力2A

12

KG8

12V/24V

驱动能力2A

13

充电检测

CC1

5V

检测1K电阻接地

14

CP

5V

检测PWM信号

15

CC2

5V

检测1K电阻接地

16

2路互锁信号

SW1

5V

检测接地

17

SW2

5V

检测接地

18

5路隔离通讯

CAN1

0~10MHz

CAN通讯

19

CAN2

0~10MHz

CAN通讯

20

485_1

0~150K

485通讯

21

485_2

0~150K

485通讯

22

485_3

0~150K

485通讯

23

4路电流检测

电流检测1

分流器

24

电流检测2

5V霍尔

25

电流检测3

5V霍尔

26

内部EEPROM

故障存储

64K空间

27

内部SPI拓展

隔离SPI通讯

100MHz

可拓展接采集模块,用于一体机


4.外形及安装尺寸

    4.1  主机BCU)外形尺寸图

如图4-1所示为主机尺寸:长112mm;宽110mm;高19.6mm(不包含线束螺丝尺寸)。固定孔尺寸为104mm*99mm

     

4-1TKB_18_BCU尺寸图

 

    

    图4-2:主机实物图

如图所示,左侧为电流采集线束,下端从左往右分别是,主机430-16P供电接口、主机430-8P采集通讯接口、主机PHB2.0-20P通讯接口。具体定义见6.2线束接口定义。

4.2 从机(BMU)外形尺寸图

4-3 18从机(BMU)外形尺寸图

 

4-4 18从机(BMU)实物图

 

4-5 36从机(BMU)外形尺寸图

 

4-6 36从机(BMU)实物图

 

 

4-7 54串从机(BMU)外形尺寸图

 

4-8 54串从机(BMU)外形尺寸图

 

4-9 72从机(BMU)外形尺寸图

 

4-10 72从机(BMU)外形尺寸图


5.电流采样与传感器安装

5.1霍尔传感器连接母线总负示意图

霍尔传感器放置区分方向,放置在母线总负端时霍尔顶部箭头方向指向电池组总,亦可放置在母线正端

     

    图5-1    霍尔传感器连接母线总负示意图

 

5.2分流器连接母线总负示意图

分流器方案,把分流器串在总负端(亦可串在总正端),把分流器信号出线端连接到BMS分流器接口上,注意正负极,通常规定充电为正电流、放电为负电流,如下示意图所示。

     

    图5-2  分流器连接母线总负示意图


6.系统连接线束接口定义

6.1 主机(BCU线束接口定义

主机PHB2.0-20P通讯接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

485_B3

485B3

2

485_B2

485B2

3

485_B1

485B1

4

CAN2L

CAN2L

5

COM_GND

COM_GND

通讯屏蔽地

6

CAN1L

CAN1L

7

SW2_OUT

SW2

开关量低有效2

8

GND

GND

9

GND

GND

10

CC2_OUT

CC2

11

485_A3

485A3

12

485_A2

485A2

13

485_A1

485A1

14

CAN2H

CAN2H

15

COM_GND

COM_GND

通讯屏蔽地

16

CAN1H

CAN1H

17

SW1_OUT

SW1

开关量低有效2

18

CP_OUT

CP

慢充CP信号

19

GND

GND

检测地

20

CC1_OUT

S-CC

慢充CC信号 


主机PHB2.0-20P通讯接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

485_B3

485B3

2

485_B2

485B2

3

485_B1

485B1

4

CAN2L

CAN2L

5

COM_GND

COM_GND

通讯屏蔽地

6

CAN1L

CAN1L

7

SW2_OUT

SW2

开关量低有效2

8

GND

GND

9

GND

GND

10

CC2_OUT

CC2

11

485_A3

485A3

12

485_A2

485A2

13

485_A1

485A1

14

CAN2H

CAN2H

15

COM_GND

COM_GND

通讯屏蔽地

16

CAN1H

CAN1H

17

SW1_OUT

SW1

开关量低有效2

18

CP_OUT

CP

慢充CP信号

19

GND

GND

检测地

20

CC1_OUT

S-CC

慢充CC信号 


主机430-8P采集通讯接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

GND

GND

继电器控制地

2

GND

GND

继电器控制地

3

GND

GND

继电器控制地

4

GND

GND

继电器控制地

5

KG5

KG5

继电器控制5

6

KG6

KG6

继电器控制6

7

KG7

KG7

继电器控制7

8

KG8

KG8

继电器控制8


主机430-18P电流采集接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

GND

霍尔地

2

GND

霍尔地

3

GND

霍尔地

4

5

6

7

8

9

10

CH1_HALL

1路霍尔检测

11

VCC_5V

霍尔电源

12

CH2_HALL

2路霍尔检测

13

IIN2-

2路分流器检测负

14

IIN2+

2路分流器检测正

15

IIN1-

1路分流器检测负

16

IIN1+

1路分流器检测正

17

VIN-

电压检测负

18

VIN+

电压检测正

6.2从机(BMU线束接口定义

18A-430-16P供电接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

485B3

485B3

2

485B2

485B2

3

485B1

485B1

4

CAN2L

CAN2L

5

COM-GDN

COM-GDN

通信地

6

CAN1L

CAN1L

7

GND

GND

输出地

8

GND

GND

供电地

9

485A3

485A3

10

485A2

485A2

11

485A1

485A1

12

CAN2H

CAN2H

13

COM-GND

COM-GND

通信地

14

CAN1H

CAN1H

15

KG1

KG1

12V输出

16

QC+

QC+

12V供电


1818采集板18P接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

T-

T-

温度公共负

2

T-

T-

温度公共负

3

T-

T-

温度公共负

4

T-

T-

温度公共负

5

T-

T-

温度公共负

6

T-

T-

温度公共负

7

T-

T-

温度公共负

8

T-

T-

温度公共负

9

T-

T-

温度公共负

10

T9

T9

9节温度

11

T8

T8

8节温度

12

T7

T7

7节温度

13

T6

T6

6节温度

14

T5

T5

5节温度

15

T4

T4

4节温度

16

T3

T3

3节温度

17

T2

T2

2节温度

18

T1

T1

1节温度


1818采集板20P接口定义

插孔脚位

网络标号

号码管

功能说明

1

B0

B0

电池负

2

B2

B2

2节正

3

B4

B4

4节正

4

B6

B6

6节正

5

B8

B8

8节正

6

B10

B10

10节正

7

B12

B12

12节正

8

B14

B14

14节正

9

B16

B16

16节正

10

B18

B18

18节正

11

B1

B1

1节正

12

B3

B3

3节正

13

B5

B5

5节正

14

B7

B7

7节正

15

B9

B9

9节正

16

B11

B11

11节正

17

B13

B13

13节正

18

B15

B15

15节正

19

B17

B17

17节正

20


7.安装要求

Ø 安装必须由专业人员进行操作。

Ø 安装前必须仔细阅读使用说明书。

Ø 安装前必须确定各种设备固定地点,必须对主机(BCU)从机(BMU)、霍尔传感器实施固定。

8.注意事项

8.1安装接线注意事项

1)特凯贝电池管理系统BMS)各个模块出厂时已设好参数,用户如需调整,请与我们联系。

2) 请按线束标识正确连接线束,否则会造成电池电压采集错误,还会产生高电压烧毁模块。

3) 插拔电池管理系统BMS)的各种连接线束时,应确保该系统的电源已经断开,否则极易造成系统工作异常或损坏。

4)拔插从机(BMU)线束时应首先按住插头上面的卡扣再拔出插头,不要直接拉线拔出,否则容易断裂。

5)在安装时,先将采集线接好,然后再连接模块;在调换采集线或更换电池时,先将模块拔下,在采集线完全接好后,再插上模块。

6)对电池管理系统BMS)单元进行维护时,严禁在上电状态下进行任何操作,对所用到的工具进行必要的绝缘防护,维护人员必须佩带绝缘手套。

7)不能超出系统技术参数范围使用BMS;正确设置系统参数,以保证所测电池组数据真实准确。

8)接插件是电池管理系统BMS)连接电池和其他的关键零部件,接插件的牢固直接影响到产品整体性能的功能稳定性,检查接插件连接是否松动、外观是否破损、固定螺丝钉是否松动、接线端子是否牢固等异常情况。

8.2运输注意事项

1)运输过程中严禁翻滚和抛掷,以免损坏部件。

2)运输必须在产品包装条件下进行,运输过程中应避免雨雪直接淋袭、接触腐蚀性气体和强烈的震动。

8.3贮存注意事项

特凯贝电池管理系统BMS)应在原包装条件下存储在通风良好,温度在-40℃~125℃之间,相对湿度不大于90%,能防止雨水、腐蚀性气体侵袭的仓库,避免强烈的机械震动、冲击等作用。

 

说明书下载:方案二特凯贝6-32串继电器方案系列产品说明书



 
 

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