ZHCUCG4 October   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 总线电压测量精度
      2. 2.2.2 分流电流测量
      3. 2.2.3 绝缘阻抗监测器
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 BQ79731-Q1
      2. 2.3.2 TPSI2140-Q1
      3. 2.3.3 ISO7841
      4. 2.3.4 SN6507
      5. 2.3.5 TPS7B6950
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 测试设置
    3. 3.3 测试结果
      1. 3.3.1 总线电压精度
      2. 3.3.2 电流检测精度
      3. 3.3.3 绝缘阻抗精度
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

1 系统说明

电池储能系统 (BESS) 是一种将电能以化学能形式储存在电池中的技术，这些储存的能量可以在需要时转换回电力并释放出来。BESS 在增强电力系统的可靠性、稳定性和效率方面发挥着至关重要的作用。

BESS 通常包含以模块化和可扩展方式排列的多个电池架，以满足特定应用的储能需求。BESS 中的每个电池架通常包括一组电池、一个电池管理系统 (BMS) 和用于实现能量存储、监测和控制的相关硬件。电池架是用于安置单个电池的物理结构，提供安全且有序的框架来安装电池，从而保持稳定性和安全性。BESS 中的电池架数量取决于储能系统的所需容量和具体设计。

BMS 的高压监测单元 (HMU) 部分是一个关键元件，主要负责管理和维护电池包高压特性的安全。高压 BMS 中通常包含以下关键元件：

  1. 电压测量：BMS 包括用于测量高压电池包中单个电池或模块电压的专用电路。准确的电压监测对于维护电池系统的健康和安全至关重要。
  2. 电流测量：电流传感器集成在高压电路中，用于测量电池包的充电和放电电流。该信息对于估算荷电状态和防止过流至关重要。
  3. 绝缘阻抗监测器件：用于监测高压元件的隔离完整性，以检测和防止隔离故障。
  4. 通信接口：诸如控制器局域网 (CAN) 等其他通信协议接口允许高压 BMS 与车辆或储能系统的其他器件交换信息。
  5. 隔离器件：为高压电池和 BMS 控制电子元件的其他部分提供电气隔离，这种隔离对于确保安全和防止电气干扰至关重要。
  6. 紧急关断机制：可以实现紧急关断功能，以在紧急情况下快速断开高压电池包，从而维护系统和人员的安全。

这些元件共同构成 BMS 的高压部分，从而在电动汽车或大规模储能系统等应用中实现对高压电池包的精确监测、控制和保护。

该设计侧重于高压大容量电池架应用，适用于住宅、商业和工业、电网 BESS 等领域。该设计采用 BQ79731-Q1（包括电池接线盒电压监测器、电流传感器和隔离阻抗传感器）来测量四个总线电压和一个分流电流。该设计还采用了 TPSI2140-Q1 器件和簧片继电器，在高压、侧接地的非平衡电桥中，可计算高达 1500V 的 BESS 精密绝缘阻抗。该设计使用 SN6507 器件和变压器，将低压侧的 24V 转换为高压侧的 12V。

该设计满足 UL1973 或 IEC60664-1-2020 的 1500V 增强型绝缘要求。使用了包括数字隔离器 ISO7841DWWR、变压器和电阻梯在内的宽体隔离产品，以满足增强型绝缘要求。