TI BMS在储能系统中的优势

4月7日至9日，第十一届储能国际峰会在北京举行，德州仪器现场应用技术经理周敏捷先生应邀出席，以“护航可再生能源 - TI BMS在储能系统中的优势”为主题发表了演讲。

在演讲中，周敏捷先生首先提到了目前储能行业需求的井喷式发展。电化学储能，特别是锂电为主的储能系统装机容量快速上升，整个电池的堆叠电压也达到了800V ~ 1200V，对电池的管理与监测提出了更高的要求。电池储能系统需要实现精准的电流电压监测、更高精度的电池容量监测和更准确的电池状态监测。

下一代高压储能系统架构

电芯管理单元（Cell Management Unit, CMU）是电池储能系统的核心管理单元，它负责电池包内电芯级别的温度、电流、电压等信号的数据监控，实现均衡控制，确保每个电芯均不处于欠压或过压的状态。在传统架构中，CMU需要一个微控制器（MCU）控制模拟前端对电流、电压、温度等信号的采集，再通过隔离接口传给电池管理单元（Battery Management Unit, BMU）。BMU汇总串联电池组中所有电芯的各项状态信息，实现荷电状态（SOC）估算、电池健康状态（SOH）估算和热管理控制等功能。

TI的解决方案无需MCU即可实现CMU中的数据监测，使得系统设计更加简化。同时，还可以通过可靠而强大的菊花链通讯系统替换CAN总线，实现CMU之间的通信。菊花链自带隔离功能，可以进一步降低成本，提升可靠性。此外，TI的高压储能系统架构还利用DC/DC将不同电池簇的电压调整到了同一电压，可以直接并联扩容。

TI BMS产品技术优势

TI在电源管理领域拥有深厚的技术积淀，拥有提供完整的BMS产品系列，能帮助客户解决储能系统中最关键的问题。具体来说，TI BMS产品具有以下技术优势：

电压精度高：现在很多储能电池均基于磷酸铁锂电池技术，这种材料的放电曲线非常平滑。在主要工作范围内，电压的下降斜率非常低，如果电压检测精度不够，则很难精准测出当前电池的剩余电量。TI的BQ7961x系列可以在室温条件下实现2mV级别的电压采样精度以及0.3%级别的电流采样精度。

全面的保护功能：TI的解决方案中增加了Busbar的检测电路，能有效保护芯片的检测功能不被负电压破坏；芯片内部还内置了独立的硬件比较器等备份冗余方案，进一步监控电池的过充或过放等异常行为；在热保护上，TI设计了内置的温度传感器和均衡电阻的双保险，可以自动暂停和恢复均衡功能。

丰富的诊断功能：可实现快速开路检测，迅速识别电芯采样线和温度采样线的断开；同时还通过冗余的ADC采样实现电压采样诊断，并内置均衡FET诊断，进一步提升工业系统应用中的可靠性。

功能安全：电芯电压、温度采样和通讯均满足ASIL-D要求。

审核编辑：汤梓红