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)結構(gou)上(shang)，電池管(guan)理系統由傳(chuan)感器(qi)、控制(zhi)器(qi)、執行器(qi)、高低壓線束(shu)等組成，從硬件(jian)結構(gou)上(shang)來看，它有以下的功能模塊(kuai)：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電池系統總(zong)電壓、總(zong)電流、單體電池電壓檢(jian)(jian)測、溫度檢(jian)(jian)測、煙霧探測、絕緣(yuan)檢(jian)(jian)測、碰撞檢(jian)(jian)測等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理系統具(ju)備驅動接觸器(qi)(qi)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路和診(zhen)斷(duan)(duan)(duan)接觸器(qi)(qi)各(ge)個高壓(ya)節點的(de)實(shi)際狀態(tai)。電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理最后(hou)(hou)手段是(shi)斷(duan)(duan)(duan)開接觸器(qi)(qi)，診(zhen)斷(duan)(duan)(duan)到故(gu)障后(hou)(hou)，根據故(gu)障的(de)危害來分級處理，并通(tong)過串行(xing)網絡通(tong)知整車控制器(qi)(qi)進(jin)行(xing)有效處理，在(zai)極端(duan)情況下(xia)超過一定(ding)安全閾值時，BMS也(ye)可以切斷(duan)(duan)(duan)主回路電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)，防止(zhi)違(wei)反電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)安全目標等對乘員產生(sheng)傷(shang)害。

3、MCU計算核心

這(zhe)部分(fen)是整個(ge)電(dian)池(chi)管(guan)理系統(tong)的算法，這(zhe)部分(fen)也(ye)是電(dian)池(chi)系統(tong)作(zuo)為一個(ge)整車控制(zhi)器實現既定的功(gong)能(neng)安全(quan)目(mu)標最(zui)基礎的電(dian)路結構。

4、故障電路

這(zhe)部分是(shi)有關整(zheng)個電池管理(li)系統本(ben)身和外部的情(qing)況(kuang)的處理(li)，包括(kuo)故障(zhang)檢(jian)測、故障(zhang)類(lei)型判斷、故障(zhang)定位、故障(zhang)信息輸(shu)出等。故障(zhang)檢(jian)測是(shi)指通過(guo)采集到的傳感器信號，采用(yong)診斷算法診斷故障(zhang)類(lei)型。

5、均衡電路

整個電池(chi)系(xi)統的(de)(de)不(bu)一(yi)致性(xing)直接影響電池(chi)系(xi)統的(de)(de)實(shi)際可(ke)用(yong)容(rong)量(liang)，這個不(bu)一(yi)致性(xing)會隨著時間(jian)進行累(lei)積。電池(chi)均(jun)衡電路和相應(ying)的(de)(de)控(kong)制算(suan)法，是根據單體電池(chi)信息，采用(yong)均(jun)衡方式，盡可(ke)能使電池(chi)組容(rong)量(liang)接近于最(zui)小單體的(de)(de)容(rong)量(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理(li)系統(tong)從(cong)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)模組和12V電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)上(shang)驅電(dian)(dian)(dian)，通過(guo)合理(li)的(de)(de)保(bao)護電(dian)(dian)(dian)路來管控不同(tong)節點的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)情(qing)況。由于電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系統(tong)處在一個高(gao)壓大電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)環境里面，外部的(de)(de)負載(zai)會導(dao)致在母線上(shang)會有大量的(de)(de)暫態分量，在電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系統(tong)內(nei)部的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理(li)系統(tong)需(xu)要(yao)具備好(hao)的(de)(de)抗電(dian)(dian)(dian)磁干(gan)擾能力，這里就要(yao)求在電(dian)(dian)(dian)源(yuan)端，信號端具備良(liang)好(hao)的(de)(de)布局和理(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電(dian)(dian)池(chi)管理(li)系統是(shi)需(xu)要(yao)(yao)與整(zheng)車動力總成、車身網(wang)絡(luo)等整(zheng)車網(wang)絡(luo)節點通信(xin)，也需(xu)要(yao)(yao)進(jin)行對(dui)應的網(wang)絡(luo)管理(li)和(he)喚醒(xing)休眠(mian)管理(li)。在整(zheng)個電(dian)(dian)池(chi)壽命周期里(li)面，需(xu)要(yao)(yao)完成刷寫配置、在線標定、監控、升級維(wei)護等，一般電(dian)(dian)池(chi)管理(li)系統包含多路串行通信(xin)網(wang)絡(luo)。

8、信息存儲單元

用(yong)(yong)于存儲關鍵(jian)數據，比如在(zai)整(zheng)個生命周期(qi)內客(ke)戶使用(yong)(yong)的情況，這部(bu)分核心(xin)內容是記(ji)錄(lu)電池系統超(chao)出(chu)預期(qi)的濫用(yong)(yong)數據的時(shi)間(jian)和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會考慮加入時鐘模(mo)塊(kuai)等電路。

10、可選電路

在(zai)電(dian)池管理系(xi)統(tong)可以加入絕(jue)緣檢測電(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(ying)件架構(gou)將所有電(dian)(dian)(dian)氣(qi)部件集中在(zai)一塊板子上（包括單(dan)(dan)體(ti)(ti)電(dian)(dian)(dian)壓、單(dan)(dan)體(ti)(ti)溫度的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣芯(xin)片），采(cai)(cai)樣芯(xin)片與主芯(xin)片之間采(cai)(cai)用菊(ju)花鏈通(tong)訊，電(dian)(dian)(dian)路(lu)設計(ji)(ji)相(xiang)對(dui)簡單(dan)(dan)，大部分低(di)壓的(de)(de)(de)HEV都是這(zhe)樣的(de)(de)(de)結構(gou)。這(zhe)樣做的(de)(de)(de)優點是相(xiang)對(dui)而(er)言比較(jiao)(jiao)簡單(dan)(dan)、成本降低(di)；缺點是單(dan)(dan)體(ti)(ti)采(cai)(cai)樣的(de)(de)(de)線(xian)束比較(jiao)(jiao)長，導致采(cai)(cai)樣導線(xian)的(de)(de)(de)設計(ji)(ji)較(jiao)(jiao)為復(fu)雜，長線(xian)和短線(xian)在(zai)均衡的(de)(de)(de)時候會導致額外的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓壓降，整(zheng)個電(dian)(dian)(dian)池(chi)包的(de)(de)(de)線(xian)束排布(bu)也相(xiang)對(dui)麻煩，采(cai)(cai)樣通(tong)道數有限(xian)，適用于較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)包。

2、分布式

分布式硬(ying)件架構包括主板和從(cong)板，其中主板為(wei)BMU，從(cong)板為(wei)各個(ge)CSC采(cai)樣芯片(pian)。這種硬(ying)件架構優點(dian)是(shi)可以將模(mo)組(zu)裝配(pei)的(de)過程(cheng)簡(jian)化(hua)，采(cai)樣線(xian)束改動起來相對容易(yi)，線(xian)束距(ju)離均勻，不存(cun)在壓降(jiang)不一的(de)問題；缺(que)點(dian)是(shi)成本較高(gao)，需(xu)要額外的(de)MCU、獨(du)立的(de)CAN總(zong)線(xian)方式只(zhi)是(shi)將各個(ge)模(mo)塊的(de)信(xin)息整個(ge)發送(song)給BMS。