一、電動汽車電池管理系統的組成與結構

動力電池是新能源電動汽車的動力來源，為了安全和電池使用壽命考慮，新能源汽車回答在電池管理系統用于實時監控和管理電池，那么電池管理系統由哪些部分組成呢？

從硬件(jian)結(jie)(jie)構(gou)上，電池管(guan)理系統由傳(chuan)感器(qi)、控制器(qi)、執行(xing)器(qi)、高低(di)壓線束等(deng)組(zu)成，從硬件(jian)結(jie)(jie)構(gou)上來看(kan)，它(ta)有以(yi)下(xia)的功能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括(kuo)電(dian)池系統(tong)總電(dian)壓(ya)、總電(dian)流、單(dan)體電(dian)池電(dian)壓(ya)檢(jian)測(ce)、溫度檢(jian)測(ce)、煙霧探測(ce)、絕緣檢(jian)測(ce)、碰撞檢(jian)測(ce)等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電池(chi)管(guan)理(li)(li)系統具(ju)備驅動(dong)接觸器的(de)電路和診(zhen)(zhen)斷(duan)接觸器各個高壓節點的(de)實(shi)際(ji)狀(zhuang)態(tai)。電池(chi)管(guan)理(li)(li)最(zui)后手(shou)段是斷(duan)開接觸器，診(zhen)(zhen)斷(duan)到故(gu)障后，根據(ju)故(gu)障的(de)危害來分(fen)級(ji)處(chu)理(li)(li)，并通過串行網絡通知整車控制(zhi)器進行有效處(chu)理(li)(li)，在極端情況下超過一定安全閾值時，BMS也可以切(qie)斷(duan)主回路電源，防(fang)止違反電池(chi)安全目(mu)標等對乘員產生傷害。

3、MCU計算核心

這部分(fen)(fen)是整(zheng)個電(dian)池管理系統的(de)算法，這部分(fen)(fen)也是電(dian)池系統作為一個整(zheng)車控制器實現(xian)既(ji)定(ding)的(de)功能安全(quan)目標最基礎的(de)電(dian)路結(jie)構。

4、故障電路

這(zhe)部分是(shi)有關整(zheng)個電池管(guan)理系統(tong)本身和外部的(de)(de)情況(kuang)的(de)(de)處理，包括故(gu)障(zhang)檢測、故(gu)障(zhang)類型判斷、故(gu)障(zhang)定位(wei)、故(gu)障(zhang)信息輸出等。故(gu)障(zhang)檢測是(shi)指通(tong)過采集到的(de)(de)傳感器信號，采用診斷算法診斷故(gu)障(zhang)類型。

5、均衡電路

整個電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系統的不一致性直接影(ying)響電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系統的實(shi)際可用容(rong)量，這個不一致性會隨著(zhu)時(shi)間進行累積。電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)均(jun)衡電(dian)(dian)(dian)路和相應的控制算法，是根據單(dan)體電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)信息，采(cai)用均(jun)衡方(fang)式，盡可能(neng)使電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)組(zu)容(rong)量接近于(yu)最小單(dan)體的容(rong)量。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)從電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)模組(zu)和12V電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)上(shang)(shang)驅電(dian)(dian)，通過合理(li)(li)的(de)保護電(dian)(dian)路來管(guan)控不同節點(dian)的(de)電(dian)(dian)源情況。由(you)于電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)處在(zai)一(yi)個高壓大電(dian)(dian)流的(de)環(huan)境里面，外部的(de)負載會(hui)導致在(zai)母線上(shang)(shang)會(hui)有(you)大量的(de)暫態分(fen)量，在(zai)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)內部的(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)(xi)統(tong)需要具備好(hao)的(de)抗電(dian)(dian)磁干(gan)擾能力，這(zhe)里就(jiu)要求(qiu)在(zai)電(dian)(dian)源端，信(xin)號端具備良好(hao)的(de)布局和理(li)(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電(dian)池管(guan)(guan)理系統是(shi)需要與(yu)整(zheng)車(che)動力(li)總成、車(che)身網(wang)絡等(deng)整(zheng)車(che)網(wang)絡節點(dian)通信，也需要進行對(dui)應(ying)的網(wang)絡管(guan)(guan)理和喚(huan)醒(xing)休眠管(guan)(guan)理。在整(zheng)個電(dian)池壽命周期里面，需要完成刷寫配(pei)置、在線(xian)標(biao)定、監控、升級維護等(deng)，一(yi)般電(dian)池管(guan)(guan)理系統包含多路串行通信網(wang)絡。

8、信息存儲單元

用(yong)于(yu)存儲關鍵數據，比如在整個(ge)生(sheng)命周期內客(ke)戶使用(yong)的情況，這部(bu)分核心(xin)內容是記(ji)錄電池系統超出預期的濫(lan)用(yong)數據的時間和頻次(ci)。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會考慮加入(ru)時鐘(zhong)模(mo)塊等(deng)電路。

10、可選電路

在電(dian)(dian)池管理系統可(ke)以加入絕緣(yuan)檢測電(dian)(dian)路等。

二、BMS電池管理系統的硬件架構包括哪些

BMS電池管理系統的一個相當復雜的系統，由多個部分組成，從硬件拓撲架構方面來看，電池管理系統的架構可分為兩類：

1、集中式

集中式硬件(jian)架構將所(suo)有電(dian)氣部件(jian)集中在(zai)一(yi)塊(kuai)板子上（包括單(dan)(dan)體(ti)(ti)電(dian)壓(ya)、單(dan)(dan)體(ti)(ti)溫(wen)度的(de)采(cai)(cai)樣(yang)芯片），采(cai)(cai)樣(yang)芯片與主芯片之(zhi)間采(cai)(cai)用(yong)菊花鏈通(tong)訊，電(dian)路(lu)設計相對(dui)簡單(dan)(dan)，大部分低壓(ya)的(de)HEV都是這樣(yang)的(de)結構。這樣(yang)做的(de)優點是相對(dui)而言比較簡單(dan)(dan)、成(cheng)本降低；缺點是單(dan)(dan)體(ti)(ti)采(cai)(cai)樣(yang)的(de)線(xian)束比較長(chang)，導致采(cai)(cai)樣(yang)導線(xian)的(de)設計較為(wei)復雜(za)，長(chang)線(xian)和短線(xian)在(zai)均衡的(de)時候會導致額外(wai)的(de)電(dian)壓(ya)壓(ya)降，整個(ge)電(dian)池包的(de)線(xian)束排布也相對(dui)麻煩，采(cai)(cai)樣(yang)通(tong)道數有限，適用(yong)于(yu)較小的(de)電(dian)池包。

2、分布式

分布式硬件架(jia)構包括(kuo)主板(ban)和從(cong)板(ban)，其中主板(ban)為(wei)BMU，從(cong)板(ban)為(wei)各個(ge)(ge)CSC采(cai)樣(yang)芯(xin)片。這種硬件架(jia)構優(you)點是可(ke)以將模(mo)(mo)組裝配的過程簡化，采(cai)樣(yang)線(xian)束(shu)改(gai)動起(qi)來(lai)相(xiang)對容易(yi)，線(xian)束(shu)距離均勻(yun)，不存(cun)在(zai)壓降不一的問題；缺(que)點是成本較高，需要額(e)外的MCU、獨立(li)的CAN總(zong)線(xian)方式只是將各個(ge)(ge)模(mo)(mo)塊的信息整個(ge)(ge)發送給BMS。