求远电子推出一款基于MC33774的ESS工商储BMS方案

本文导读

立功科技·求远电子推出的ESS工商业储能BMS方案，基于NXP的MC33774锂电池管理芯片设计，支持中小型储能的二级架构和中大型储能的三级BMS架构。

方案介绍

按照能量储存方式，储能可分为物理储能、化学储能、电磁储能三类，其中物理储能主要包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等，电磁储能主要包括超级电容器储能、超导储能。

随着新能源技术的发展，锂电池储能也作为工商业储能及家储行业的首选，但是锂电池由于其严格的充放电参数要求使其作为储能应用必须增加电池管理系统，严格控制其充放电过程，避免出现过充、过放、过热等情况。

立功科技·求远电子推出的ESS工商业储能BMS方案，基于NXP的MC33774锂电池管理芯片设计，支持中小型储能的二级架构和中大型储能的三级BMS架构。二级架构基于RT1061+n×MC33774控制，三级架构基于RT1061+n1×LPC5506+n2×MC33774的架构。MC33774管理采用NXP的TPL3菊花链通信控制，BMU与BCMU之间通过CAN隔离通信，硬件电路设计为兼容二级架构和三级架构的形式。可非常方便用户测试开发，方案框图如图1所示。

图1    

BMU-BCC板

BMU-BCC板基于NXP的MC33774锂电池管理芯片设计，内置16bit ADC支持4~18串锂电池检测，8路模拟检测通过外扩可以扩展18路NTC检测，实现与电池数量1:1，支持SPI/TPL菊花链通信，基本参数如下：

支持4~18串锂电池，单节锂电池采样精度±5mV；

支持外接18路NTC，采样精度±1°C；

被动均衡电流最大200mA；

TPL通信最大传输速率2Mbit/s；

支持菊花链级联，单串菊花链支持最大63个节点。

图2

BMU-BSC板

BMU-BSC板基于NXP的LPC5506设计，通过菊花链网关MC33665芯片向下与BMU-BCC级联连接，向上通过CAN接口与BCMU通信上传电池包信息。板子预留有1路风扇接口、指示灯以及主动均衡控制接口。BMU-BSC板的基本参数如下：

1路隔离CAN接口，默认500Kbps；

4路TPL3接口，最大传输速率2Mbit/s；

支持最大两串菊花链路（首尾相连），单串菊花链支持最大63个节点；

1路干接点输出24V@2A；

板载8MB Flash存储。

图3    

BCMU板

BCMU板用于管理电池簇，基于NXP的RT1061设计，通过MC33665可直接与BMU-BCC板连接实现二级架构，通过预留的外设接口可实现对上级或下级的通信控制，以及BJB部分电路。板上预留了多路输入输出信号控制，可用于开关、预充控制等。基本参数如下：

4路TPL3接口，最大传输速率2Mbit/s；

3路CAN通信，默认波特率500Kbps；

2路RS-485通信，默认波特率115200bps；

2路百兆以太网接口；

3路信号输入、3路高边输出24V@3.6A、3路低边输出24V@5A、1路干接点24V@5A；

BJB电路，支持端电压、电流、绝缘检测、NTC采集接口；

1路Micro SD卡存储。

图4  

基于RT1061+n1×LPC5506+n2×MC33774的三级架构，连接示意图如图5所示。

图5

对于三级架构或二级架构BCMU可以通过USB转CAN分析仪实现与PC上位机的连接，上位机可以显示当前电池包的具体信息如链ID、电芯单体电压、电池串电压、均衡电压、温度、电池簇电压、电流、绝缘检测等，可方便快速进行评估测试。  

审核编辑：刘清