锂电BMS,电动工具,场效应管

锂电BMS

锂电BMS，BMS其实就是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的缩写，中文名字叫电池管理系统，顾名思义，是专门用来进行锂电池运行管理的模块，对象是锂电池。对于一般的终端用户而言，锂电池保护板其实并不存在，或者说，他们并不知道正在自己使用的产品中还有这么一个东西。比如说电动车，100%的用户都知道电动车上面有电池，因为电池提供了能源，但我敢保证，最多有1%的用户知道还有锂电池保护板这个东西的存在。

锂电BMS的存在感之所以如此低，完全是因为它并不能和用户产生直接的交流，也并不能与用户发生频繁的交互，就算是偶尔产生了一些数据，不过这些数据也是通过某些仪表盘传递给用户观测，当用户看见仪表盘上的红灯时只会说：“嗯，车子好像是坏掉了，质量真差。”

话说回来，BMS虽然存在感低，不过它存在的意义却是丝毫不亚于仪表，甚至可以说是比仪表还重要，因为他可以检测出这辆车子的能源系统是否坏掉了，只有拥有BMS系统，用户才可能在不冒险的情况下知道这辆车到底是好是坏。

如果有一个行业内的嵌入式工程师要买一辆电动车，在一辆没有显示仪表和BMS板子的电动车中进行选择，那么他肯定不敢选后者，因为如果电动车没有了仪表，那么用户体验会极差，但如果电动车没有了BMS……与其说是一辆电动车，还不如说是一辆随时可能发生被激活的炸弹。

那么BMS在能源领域为什么如此重要？BMS的存在到底有什么意义？

本文便从一个底层工程师的角度，以电动车用的BMS模块作为例子专门对锂电池的保护板设计进行一些探讨，并且会给出一个参考方案，当然由于笔者能力有限，水平一般，如果文中出现了错误或者纰漏，请直接指出。

BMS的大体需求是什么？

当设计团队拿到一个项目，开始开发的时候，首先必须要搞清楚的便是项目的需求，这个需求可不仅仅是老板口头上说几句话，而是需要一个切实的、详细的、标准的文档，文档要以1、2、3为结构，明确的把所有的需求点给罗列出来。我们现在拿到了一个项目：低速电动车的BMS板。

只要项目立项成功，那么作为产品经理，或者团队leader，则列出需求文档是必须要做的事情。锂电池管理系统，其中重点二字在于“管理”，要想实现管理功能，必然需要两个模块，第一：监测。第二：控制。只有在我能够监测这个系统的前提下，我才能控制这个系统。

由此为核心点，我便可以慢慢的罗列出大致需求：

1、监测能源系统，能够实时读出锂电池的所有状态。

2、控制能源系统，根据锂电池的状态，在需要的时候进行干预（比如断开/闭合充放电回路的MOS管）。

锂电BMS保护功能如何实现？

数据采集

电池系统的大致需求分为采集和控制，那么采集的都会有什么数据？

1、电压

2、电流

3、温度

作为一个以管理锂电池的系统而言，以上3点是我们要重点监测的数据，如果系统超级简单，采集的点只有3、4个，那么直接使用MCU的AD接口进行读取信息便可，但在实际中几乎不可能存在这种情况，通常所用的采集的方式一般是使用模拟前端。

系统信息

电压：锂电池本身的化学特性决定了我们必须要对电压进行保护，所谓的电压保护，是我们必须要保证锂电池的电压永远在合适的范围之类，不能让电压过低，因为其内部存储电能是靠电化学一种可逆的化学变化实现的，过度的放电会导致这种化学变化有不可逆的反应发生，因此锂电池最怕过放电，一旦放电电压低于2.7V，将可能导致电池永久性损坏，也就是报废。同时也不能让电压过高，因为电池一旦过度充电，导致的危害远远大于过放，过放最多损坏电池，不会对周围造成危害，而过充则可能导致电池温度升高，以至于发生自燃甚至爆炸，这种危害是致命的。

电流：所谓的电流保护，也是我们必须要保证，无论是充电还是放电，电流都不能过大，大家都清楚的短路便是过流的一种体现，当系统正负极直接接触，导线电阻极小，导致电流极大，极大的电流又会产生大量的热，从而引发的燃烧和爆炸是很致命的。其实，就算不是短路，但过大的电流依然会导致电池内部发热，这样也极有可能会造成永久性的损害。

温度：温度保护不用多言，除开锂电池本身的化学特性导致它不能在极端温度下使用之外，我想任何一个类似的系统，为了安全起见都应该考虑到温度。

看到这里大家也应该明白了，锂电池保护系统的逻辑其实很简单，无非就是一些判断，以及MOS管的控制，这些东西只要是有过软件基础的大学生应该都能实现。

电工工具概述

电工工具，外壳用铸铁制成，能在钢板上钻 4mm的孔。随后出现了三相工频（50Hz）电钻，但电动机转速没能突破3000r/min。1914 年，出现了单相串激电动机驱动的电动工具，电动机转速达10000r/min以上。1927年，出现了供电频率为150～200Hz的中频电动工具，它既具有单相串激电动机转速高的优点，又具有三相工频电动机结构简单、可靠的优点，但因需用中频电流供电，使用受到限制。

电动工具的种类

电钻

主要规格有4、6、8、10、13、16、19、23、25、32、38、49mm等，数字指在抗拉强度为390N/mm的钢材上钻孔的钻头最大直径。对有色金属、塑料等材料最大钻孔直径可比原规格大30～50%、配磨光机。

电动扳手和电动螺丝刀

用于装卸螺纹联接件。电动扳手的传动机构由行星齿轮和滚珠螺旋槽冲击机构组成。规格有M8、M12、M16、M20、M24、M30等。 电动螺丝刀采用牙嵌离合器传动机构或齿轮传动机构，规格有M1、M2、M3、M4、M6等。

电锤和冲击电钻

用于混凝土、砖墙及建筑构件上凿孔、开槽、打毛。结合膨胀螺栓使用，可提高各种管线、机床设备的安装速度和质量；电锤的冲击原理是靠内部活塞运动产生冲击动力，冲击钻的冲击原理是齿轮磨合产生冲击动力，所以电锤的冲击力更大。

混凝土振动器

用于浇筑混凝土基础和钢筋混凝土构件时捣实混凝土，以消除气孔，提高强度。其中电动直联式振动器的高频扰动力由电动机带动偏心块旋转而形成，电动机由150Hz或200Hz中频电源供电。

电刨

用于刨削木材或木结构件，装在台架上也可作小型台刨使用。电刨的刀轴由电动机转轴通过皮带驱动。

电磨

俗称磨头机；电磨；电动砂轮机，用砂轮或磨盘进行砂磨的电动工具。

锂电BMS、电动工具场效应管领域应用型号

锂电BMS、电动工具广泛应用于我们的生活周围，但这些成品都少不了场效应管的应用，所以下面将会列出锂电BMS、电动工具中所用到的场效应管。

锂电BMS、电动工具场效应管原厂推荐

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