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北極星儲(chǔ)能網(wǎng)訊:電池應(yīng)用領(lǐng)域大體可以分成汽車、工業(yè)、消費(fèi)三個(gè)方面。汽車領(lǐng)域包括乘用車、公交車、還有一些特種車輛；工業(yè)領(lǐng)域包括儲(chǔ)能、工業(yè)搬運(yùn)機(jī)器人、自動(dòng)叉車、巡邏車；消費(fèi)領(lǐng)域主要是手機(jī)，PC，電動(dòng)工具，消費(fèi)類機(jī)器人，充電寶等等；接下來(lái)我們比較各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)框架和技術(shù)側(cè)重點(diǎn)，歸納整理下電池系統(tǒng)在每個(gè)領(lǐng)域的特點(diǎn)。

汽車-乘用車

 電源架構(gòu)：汽車上的動(dòng)力電池系統(tǒng)BMS供電來(lái)自于汽車12V鉛酸電池，其他領(lǐng)域應(yīng)用中的BMS都是自供電的沒(méi)有第二個(gè)電源。個(gè)人認(rèn)為這點(diǎn)非常重要，很多系統(tǒng)設(shè)計(jì)因此而變得不同，對(duì)應(yīng)的電源部分的電氣和EMC實(shí)驗(yàn)都針對(duì)此進(jìn)行；

 應(yīng)用工況：汽車動(dòng)力電池應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜電壓高，電流大，多用于室外環(huán)境溫度極值大，防水鹽霧要求高，行駛路況復(fù)雜震動(dòng)要求高；

 電芯選型：電芯至少滿足車載標(biāo)準(zhǔn)GB/T31484（循環(huán)壽命）、GB/T31485（安全）、GB/T31486（電性能），若有快充/超快充要求電芯充放倍率高，熱管理系統(tǒng)不是簡(jiǎn)單的低溫加熱和高溫散熱，而是動(dòng)態(tài)調(diào)整電池組溫度使電芯工作在適宜溫度范圍內(nèi)，增加電池組使用效率，延長(zhǎng)使用壽命；

 硬件：要求車規(guī)級(jí)物料，溫度范圍-40~125℃，電芯數(shù)量大多用主從架構(gòu)，控制系統(tǒng)和高壓部分嚴(yán)格隔離，高壓分?jǐn)嗪幸话悛?dú)立，開(kāi)關(guān)器件選型規(guī)格較高的繼電器或IGBT，硬件需要通過(guò)電氣，環(huán)境，溫度，EMC等實(shí)驗(yàn)，有功能安全要求； 

軟件：交直流充電國(guó)標(biāo)，CAN網(wǎng)絡(luò)管理，診斷以及功能安全，目前多使用Simulink搭建模型自動(dòng)生成代碼，摒棄人工手動(dòng)寫(xiě)代碼開(kāi)發(fā)方式； 

工業(yè)-叉車/搬運(yùn)機(jī)器人 

電源架構(gòu)：整車只有一個(gè)電源，沒(méi)有供電電源，BMS需要自供電，要有自啟動(dòng)休眠機(jī)制，這種一般應(yīng)用于無(wú)人倉(cāng)庫(kù)，人工干預(yù)少，當(dāng)電量較低且擱置時(shí)間較長(zhǎng)如果沒(méi)有啟動(dòng)休眠或者休眠功耗過(guò)大就會(huì)造成整組電池包嚴(yán)重過(guò)放電。相比較汽車系統(tǒng)上就完全不用擔(dān)心這個(gè)問(wèn)題，熄火后電池組是不耗電的。通過(guò)主控?zé)o線功能升級(jí)底層BootLoader不能以重啟作為標(biāo)志，汽車上可以通過(guò)開(kāi)關(guān)鑰匙啟動(dòng)方式跳轉(zhuǎn)BootLoader和App，而機(jī)器人系統(tǒng)要求在App運(yùn)行時(shí)如果收到升級(jí)命令要中斷跳轉(zhuǎn)到BootLoader處開(kāi)始升級(jí)App，；

 應(yīng)用工況：多為有限制場(chǎng)所或者室內(nèi)，電壓為24V、36V、48V低壓系統(tǒng)，有效工作區(qū)間為soc 40%~90%，要求快充慢放； 

電芯選型：由于該系統(tǒng)為連續(xù)工作模式，人為參與少一旦啟動(dòng)很少關(guān)機(jī)，整機(jī)完全自主工作。當(dāng)電量小于設(shè)定值時(shí)不再做任務(wù)返回自動(dòng)充電，這就要求充電時(shí)間短，充電倍率大，選型方面還比較保守多用鐵鋰電池，熱管理系統(tǒng)一般只有簡(jiǎn)單加熱邏輯。

 硬件：低壓系統(tǒng)無(wú)法隔離，采用工業(yè)級(jí)物料，目前還沒(méi)有成熟標(biāo)準(zhǔn)大多將汽車標(biāo)準(zhǔn)降級(jí)使用，慢慢向標(biāo)準(zhǔn)車載要求靠攏。電芯串?dāng)?shù)少大多采用一體式，分體式框架，絕大多數(shù)為訂制項(xiàng)目需求多變，開(kāi)發(fā)周期短；

 軟件：普通ARM嵌入式架構(gòu)，無(wú)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議大多自定義，正如前文所述整車系統(tǒng)在soc40%~90%區(qū)間內(nèi)運(yùn)行，不會(huì)完全放空也不會(huì)完全充滿，連續(xù)運(yùn)行不斷電造成soc累計(jì)誤差大，給soc修正帶來(lái)很大難度。汽車soc修正的難度大來(lái)自于電流，溫度等工況變化太大，而工業(yè)機(jī)器人的難度來(lái)自于整車使用的工況無(wú)論是放電還是充電都不會(huì)使用到OCV曲線明顯斜率變化點(diǎn)達(dá)成修正條件。 

消費(fèi)-手機(jī)/PC

電源架構(gòu)：來(lái)自電池組自供電，自耗非常??； 

應(yīng)用工況：使用環(huán)境條件要求不高； 

電芯選型：由于消費(fèi)型產(chǎn)品體積有限出貨量較大所以根據(jù)結(jié)構(gòu)訂制的軟包電池較多，且多用1串多并式電池組比如充電寶，一是免去多串電芯不均衡的風(fēng)險(xiǎn)，還有一方面是消費(fèi)類電源系統(tǒng)功率不大用單串做升降壓也不會(huì)有太多損耗。

 硬件：IC集成度較高，硬件架構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，一般只需要根據(jù)功率選擇功率mos管，采樣電阻，均衡mos，均衡電阻。

 軟件：采用集成IC不用手動(dòng)編寫(xiě)軟件，使用和IC配套的上位機(jī)將閾值和配置寫(xiě)入寄存器即可；

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