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？

從硬件結構上，電池管理系統由(you)傳(chuan)感器、控制器、執行器、高低壓(ya)線束等(deng)組成，從硬件結構上來看，它有(you)以下的(de)功能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電(dian)池系統(tong)總(zong)電(dian)壓、總(zong)電(dian)流、單體電(dian)池電(dian)壓檢(jian)測、溫度檢(jian)測、煙霧探測、絕緣(yuan)檢(jian)測、碰撞檢(jian)測等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電(dian)池管理系統具備驅(qu)動(dong)接觸器的電(dian)路和診斷接觸器各個高壓節點(dian)的實際狀態。電(dian)池管理最(zui)后手段(duan)是(shi)斷開接觸器，診斷到故障后，根據(ju)故障的危害來分級處理，并通過串(chuan)行(xing)網(wang)絡通知整車控制器進行(xing)有(you)效處理，在(zai)極端(duan)情況(kuang)下超過一(yi)定(ding)安全閾值時，BMS也可以(yi)切斷主(zhu)回路電(dian)源，防止(zhi)違反電(dian)池安全目標等對乘員(yuan)產生傷害。

3、MCU計算核心

這部分是整個電(dian)池管理(li)系(xi)統(tong)的(de)算法，這部分也是電(dian)池系(xi)統(tong)作為一(yi)個整車(che)控制器實現(xian)既定的(de)功能安全目標最基(ji)礎的(de)電(dian)路結構。

4、故障電路

這部分是(shi)有關整個電池管理系統本身和外部的(de)情況(kuang)的(de)處理，包(bao)括故(gu)障(zhang)檢測、故(gu)障(zhang)類型(xing)判斷、故(gu)障(zhang)定位(wei)、故(gu)障(zhang)信(xin)息輸出等(deng)。故(gu)障(zhang)檢測是(shi)指通過采集到的(de)傳感器信(xin)號(hao)，采用診斷算(suan)法診斷故(gu)障(zhang)類型(xing)。

5、均衡電路

整個(ge)電池(chi)(chi)(chi)系統的(de)不(bu)一(yi)致(zhi)性(xing)直接(jie)影(ying)響電池(chi)(chi)(chi)系統的(de)實際(ji)可(ke)用容量(liang)，這個(ge)不(bu)一(yi)致(zhi)性(xing)會隨著時(shi)間進(jin)行累(lei)積。電池(chi)(chi)(chi)均衡(heng)電路和相應的(de)控制算法，是根據單體(ti)電池(chi)(chi)(chi)信息，采用均衡(heng)方式，盡可(ke)能使電池(chi)(chi)(chi)組容量(liang)接(jie)近于最小單體(ti)的(de)容量(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)池(chi)管(guan)(guan)理系(xi)統(tong)從(cong)電(dian)池(chi)模組和12V電(dian)池(chi)上(shang)驅電(dian)，通過合理的(de)保護電(dian)路來管(guan)(guan)控不同節點的(de)電(dian)源(yuan)情(qing)況。由于電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)處在一個高壓大(da)電(dian)流(liu)的(de)環境里(li)面，外部(bu)的(de)負載會導致在母線上(shang)會有大(da)量的(de)暫態分量，在電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)內(nei)部(bu)的(de)電(dian)池(chi)管(guan)(guan)理系(xi)統(tong)需要具備(bei)好(hao)的(de)抗電(dian)磁干擾能力(li)，這里(li)就要求(qiu)在電(dian)源(yuan)端，信號端具備(bei)良好(hao)的(de)布局(ju)和理。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池管(guan)理(li)系統是需要與整車動(dong)力總成、車身(shen)網(wang)(wang)(wang)絡等整車網(wang)(wang)(wang)絡節點(dian)通信，也(ye)需要進(jin)行對應(ying)的網(wang)(wang)(wang)絡管(guan)理(li)和(he)喚醒休(xiu)眠管(guan)理(li)。在整個(ge)電池壽命周期里(li)面(mian)，需要完(wan)成刷寫配(pei)置、在線標定、監控、升級維護等，一般電池管(guan)理(li)系統包含多(duo)路串行通信網(wang)(wang)(wang)絡。

8、信息存儲單元

用于存儲(chu)關(guan)鍵數(shu)據，比如在(zai)整個生命周期(qi)內客戶使用的情況，這部分(fen)核(he)心(xin)內容(rong)是記(ji)錄電池系統超(chao)出預期(qi)的濫用數(shu)據的時間和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會考慮加入(ru)時鐘模塊等電路。

10、可選電路

在電池管理系統(tong)可(ke)以加入(ru)絕緣檢測電路等。

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(ji)中(zhong)式(shi)硬件架構(gou)將所有電氣部(bu)件集(ji)中(zhong)在一塊板子(zi)上(shang)（包括單體(ti)電壓(ya)、單體(ti)溫度的(de)(de)(de)采(cai)(cai)樣芯片），采(cai)(cai)樣芯片與主芯片之(zhi)間采(cai)(cai)用菊花鏈通訊，電路設計相(xiang)對簡(jian)單，大部(bu)分低(di)壓(ya)的(de)(de)(de)HEV都是這樣的(de)(de)(de)結構(gou)。這樣做(zuo)的(de)(de)(de)優點是相(xiang)對而言比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)簡(jian)單、成(cheng)本(ben)降低(di)；缺(que)點是單體(ti)采(cai)(cai)樣的(de)(de)(de)線束比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)長(chang)，導(dao)致采(cai)(cai)樣導(dao)線的(de)(de)(de)設計較(jiao)(jiao)為復雜，長(chang)線和短(duan)線在均衡的(de)(de)(de)時(shi)候會導(dao)致額外的(de)(de)(de)電壓(ya)壓(ya)降，整個電池包的(de)(de)(de)線束排(pai)布也相(xiang)對麻煩，采(cai)(cai)樣通道數有限，適用于較(jiao)(jiao)小的(de)(de)(de)電池包。

2、分布式

分布式硬件架(jia)構(gou)包(bao)括主板和從(cong)板，其(qi)中主板為BMU，從(cong)板為各個CSC采樣芯片。這種硬件架(jia)構(gou)優點是(shi)可(ke)以將(jiang)模組裝(zhuang)配的過程(cheng)簡化，采樣線(xian)束(shu)改(gai)動起來相對容易，線(xian)束(shu)距(ju)離均勻(yun)，不(bu)存在壓降不(bu)一的問題；缺點是(shi)成本較高，需要額外的MCU、獨立的CAN總線(xian)方式只(zhi)是(shi)將(jiang)各個模塊的信息整(zheng)個發送給(gei)BMS。