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从示意图中可以看出,集中式BMS产品的优点是结构简单,成本低。在电池组串数较低时,比如说10来串,连线还算不太复杂,而且在电池组容量小的情况下,BMS安装位置可以靠近整个电池组,缩短连线距离,电池组----BMS,整个能量系统比较紧凑一体,在电动自行车和电动摩托车上比较适合。但是在电动汽车锂电池组上应用时,因为需要电池容量大,成组后物理尺寸比较大,连线会较长,而且长短不一,再加上串数众多,连线数量也就很多,几十条甚至上百条线的排布非常麻烦。还有一个重要的细节就是这些连线的顺序是需要固定的,因为专用芯片的管脚已经事先定义了电池串联顺序,所以每串电池上的连线要接入到BMS指定的接插件脚位。
虽然在BMS设计工作上这并没有什么困难,但是在BMS与电池组的实际连接工作中却是一个不小的麻烦事。一般线都是一端和电池连接在一起,另一端通过插件接入BMS,与电池连接这些工作现在都是人工完成,将来也很难由机器完成,连接在每串电池每个电极上的线都不能出任何失误,这整个的工作量大小可想而知。通过集中式架构的分析,我们看到,专用IC比较适用于小容量、低串数的场合,在大容量、高串数的场合会有连线复杂,需要一一对应的缺点。
再看均衡的问题,集中式架构比较适合完成被动均衡,电路设计上不增加复杂度,现在的主流专用IC也都有此功能。但是电流能力有限,百毫安级别,在电池组使用初期一致性差别不大的情况下问题倒也不大,在中后期一致性差别较大的情况下就会有电池不均衡矫正不及的风险。如果要加入主动均衡功能,现有架构基本没有任何帮助,需要额外的线束和开关矩阵,电路复杂程度急剧上升。开关矩阵需要大量的电子开关,MOSFET,但是因为数量多,其控制电路相当复杂,有企业用继电器代替,简化了设计,但是带来了继电器作为一个机械开关的寿命问题和误动作风险。当然也可以通过降低继电器的开关频率来延长其寿命,通过误动作检查来避开风险,但是这样做始终是无法保证器件的平均无故障工作时间,更何况继电器的数量也是相当多,不止一个。这是一种不得已而为之的妥协方案,而不是解决主动均衡开关矩阵难题的正解。
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