電池管理系統(tǒng)(BMS)是保障電池組安全、穩(wěn)定、高效運行的關鍵組件,主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現(xiàn)過充電和過放電,監(jiān)控電池的狀態(tài)。然而,大家都忽略了BMS的運行環(huán)境,它的變化同樣對電池壽命與安全構成巨大威脅。特別是鋰電池,其對環(huán)境溫濕度極為敏感,同時,電池艙體內因冷凝、管道泄漏或意外進水導致的液體浸入,可能引發(fā)短路、漏電甚至起火爆炸等嚴重事故。因此,對環(huán)境參數(shù)的實時、精準監(jiān)測已成為最新一代高可靠性BMS不可或缺的一部分。

智漢物聯(lián)順應市場變化和客戶痛點,開發(fā)了一款針對BMS環(huán)境監(jiān)測的水浸與溫濕度傳感器模塊,它集成了多路水浸檢測與數(shù)字溫濕度傳感功能,通過標準TTL串口輸出,為BMS提供了靈活的環(huán)境感知數(shù)據(jù)處理功能,是實現(xiàn)電池系統(tǒng)全方位安全監(jiān)護的行之有效解決方案。

技術特性
該模塊專為工業(yè)環(huán)境監(jiān)測設計,其核心特性如下:
高精度數(shù)字溫濕度傳感:集成專業(yè)數(shù)字溫濕度傳感器,可實時采集電池艙/柜內的環(huán)境溫度與相對濕度值,數(shù)據(jù)準確穩(wěn)定。
4路高靈敏度水浸檢測:提供4路水浸檢測接口,配合提供的帶探針的杜邦連接線,可將探針插置于電池艙底部、蓋板連接處、冷卻管道下方等易滲水點。
寬電壓供電兼容:支持3.3V與5V兩種供電模式,可適配BMS主控板常見的供電電壓,無需額外轉換電路,簡化系統(tǒng)設計。
TTL串口輸出:采用標準UART-TTL電平串口進行數(shù)據(jù)通信,協(xié)議簡單,可直接與絕大多數(shù)BMS主控MCU連接,無需額外的電平轉換芯片或復雜網關。

應用實施方案
該模塊作為BMS系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測子單元,其典型集成架構如下圖所示:

應用功能
BMS主控持續(xù)讀取溫濕度數(shù)據(jù),并設定安全閾值(如溫度:-20℃ ~ +60℃,濕度:5% ~ 60%RH)。
當數(shù)據(jù)超限時,BMS可觸發(fā)預警信號,提示環(huán)境異常。例如,高濕度可能引發(fā)凝露導致短路,BMS可聯(lián)動啟動加熱除濕裝置;極端高溫則需確認冷卻系統(tǒng)是否正常工作。
模塊持續(xù)監(jiān)測各探頭狀態(tài)。任一探頭檢測到水浸事件時,模塊會立即通過串口向BMS主控發(fā)送告警信號,并標識出具體哪一路發(fā)生報警。
BMS主控收到信號后,應立即觸發(fā)最高級別的安全告警,并通過BLE/LoRa通信模塊、CAN總線、以太網等上傳至整設備控制器、監(jiān)控中心或云平臺軟件。
同時激活本地聲光報警器,可聯(lián)動控制繼電器,切斷非必要電源,或啟動除水系統(tǒng),防止浸水過多。
BMS系統(tǒng)可將采集到的溫濕度及水浸事件數(shù)據(jù)連同電池電參數(shù)一并存儲。
這些數(shù)據(jù)可用于事后事故分析、電池系統(tǒng)健康狀態(tài)(SOH)評估以及預測性維護。例如,長期監(jiān)測濕度變化趨勢可評估密封件的可靠性。
應用優(yōu)勢
增強系統(tǒng)安全性:將保護范圍從電芯本身擴展到整個電池艙環(huán)境,實現(xiàn)了對水患和環(huán)境異常的前瞻性預警,極大降低了嚴重安全事故的發(fā)生概率。
高集成度:單一模塊集成溫濕度和多路水浸功能,減少了傳感器數(shù)量、布線復雜度和主控MCU的接口占用,降低了總體成本。
易于集成與部署:標準TTL串口和寬電壓供電使其能與各類BMS主控快速對接,無需中間設備,開發(fā)周期短,部署簡單易操作。
高可靠性:專業(yè)級的傳感器設計確保了數(shù)據(jù)的準確性和報警的可靠性,為BMS決策提供可信依據(jù)。
應用場景
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二輪電動車共享充電柜
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家用及工業(yè)儲能系統(tǒng)
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可再生能源系統(tǒng)
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數(shù)據(jù)中心或基站備用電源
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商用車和船舶應用
將水浸與溫濕度傳感器模塊集成到BMS中,是一項以極小成本換取極大安全效益的關鍵舉措。是實現(xiàn)電池系統(tǒng)“立體式”安全管理的重要進化。它彌補了現(xiàn)有BMS對環(huán)境因素監(jiān)測的盲區(qū),為儲能系統(tǒng)、電動汽車、通信基站等領域的電池應用提供了一道堅實可靠的安全屏障。
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