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(cong)硬件(jian)結(jie)構上，電(dian)池管理系統由傳感器、控制器、執行器、高低壓線束等組成，從(cong)硬件(jian)結(jie)構上來看，它有(you)以下的(de)功(gong)能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電(dian)池系(xi)統總(zong)電(dian)壓、總(zong)電(dian)流、單體(ti)電(dian)池電(dian)壓檢(jian)測、溫度檢(jian)測、煙霧探測、絕(jue)緣檢(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(chi)管理(li)系統具備驅動(dong)接(jie)觸器(qi)的(de)電(dian)路和診斷(duan)(duan)接(jie)觸器(qi)各(ge)個高壓節點的(de)實際狀態(tai)。電(dian)池(chi)管理(li)最后手段(duan)是斷(duan)(duan)開接(jie)觸器(qi)，診斷(duan)(duan)到故障后，根(gen)據故障的(de)危害來分級處理(li)，并(bing)通(tong)過串行網絡通(tong)知整車控制器(qi)進行有效處理(li)，在(zai)極端情況下超過一定(ding)安(an)全閾值時，BMS也可以(yi)切(qie)斷(duan)(duan)主回路電(dian)源，防止(zhi)違反電(dian)池(chi)安(an)全目標等對乘員(yuan)產(chan)生傷害。

3、MCU計算核心

這部分是(shi)整個(ge)電池(chi)(chi)管(guan)理系統(tong)的(de)算法，這部分也是(shi)電池(chi)(chi)系統(tong)作為一個(ge)整車(che)控(kong)制器實(shi)現既定的(de)功能安全目標最(zui)基礎的(de)電路結構。

4、故障電路

這部(bu)分是有關(guan)整個電(dian)池(chi)管(guan)理(li)系統本身和(he)外部(bu)的(de)情況的(de)處理(li)，包括故障(zhang)(zhang)檢測、故障(zhang)(zhang)類型判斷、故障(zhang)(zhang)定位(wei)、故障(zhang)(zhang)信(xin)息輸出等。故障(zhang)(zhang)檢測是指通(tong)過采集到的(de)傳感器信(xin)號，采用診(zhen)斷算法(fa)診(zhen)斷故障(zhang)(zhang)類型。

5、均衡電路

整個(ge)電(dian)池(chi)系統的(de)不一(yi)致(zhi)性直接(jie)影響電(dian)池(chi)系統的(de)實際可用容(rong)量，這(zhe)個(ge)不一(yi)致(zhi)性會隨(sui)著時間進行累積。電(dian)池(chi)均(jun)衡電(dian)路(lu)和(he)相(xiang)應的(de)控制算法，是根據單體電(dian)池(chi)信息，采用均(jun)衡方式，盡可能使電(dian)池(chi)組容(rong)量接(jie)近于最小單體的(de)容(rong)量。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)池(chi)管(guan)(guan)理(li)系(xi)統(tong)從電(dian)(dian)池(chi)模組和12V電(dian)(dian)池(chi)上驅電(dian)(dian)，通(tong)過合理(li)的保護電(dian)(dian)路來管(guan)(guan)控不(bu)同節點的電(dian)(dian)源(yuan)情況。由于電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統(tong)處在(zai)(zai)(zai)一(yi)個高(gao)壓大(da)電(dian)(dian)流的環境里面(mian)，外部的負載會導致在(zai)(zai)(zai)母線(xian)上會有大(da)量(liang)(liang)的暫態分量(liang)(liang)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統(tong)內部的電(dian)(dian)池(chi)管(guan)(guan)理(li)系(xi)統(tong)需要具備好(hao)的抗電(dian)(dian)磁干(gan)擾能(neng)力，這(zhe)里就要求在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)源(yuan)端，信號端具備良好(hao)的布(bu)局(ju)和理(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電(dian)池(chi)管(guan)(guan)理系統(tong)是(shi)需要(yao)(yao)與整車(che)動力總成、車(che)身網絡(luo)等整車(che)網絡(luo)節(jie)點通信，也需要(yao)(yao)進行(xing)對應(ying)的網絡(luo)管(guan)(guan)理和喚醒休(xiu)眠管(guan)(guan)理。在整個電(dian)池(chi)壽命周期里(li)面，需要(yao)(yao)完成刷(shua)寫(xie)配置、在線標定、監控、升級維(wei)護等，一般電(dian)池(chi)管(guan)(guan)理系統(tong)包含多路(lu)串行(xing)通信網絡(luo)。

8、信息存儲單元

用(yong)(yong)于(yu)存儲關鍵數據，比如在整個(ge)生命周期內客戶使用(yong)(yong)的情況，這部(bu)分(fen)核心內容是記錄電池系統超出預(yu)期的濫(lan)用(yong)(yong)數據的時間和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會(hui)考慮加入時鐘模塊等電(dian)路。

10、可選電路

在電(dian)池管理系統可以加入絕緣檢測電(dian)路等(deng)。

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(wei)兩(liang)類：

1、集中式

集中式(shi)硬件(jian)架構將所有電(dian)氣部件(jian)集中在一塊板子上（包括單(dan)(dan)體(ti)電(dian)壓、單(dan)(dan)體(ti)溫(wen)度的(de)采(cai)樣(yang)(yang)(yang)芯(xin)片(pian)），采(cai)樣(yang)(yang)(yang)芯(xin)片(pian)與主芯(xin)片(pian)之間采(cai)用菊(ju)花鏈通訊(xun)，電(dian)路(lu)設計相對(dui)簡單(dan)(dan)，大部分低(di)壓的(de)HEV都是這(zhe)樣(yang)(yang)(yang)的(de)結構。這(zhe)樣(yang)(yang)(yang)做的(de)優(you)點是相對(dui)而言比較(jiao)(jiao)簡單(dan)(dan)、成本(ben)降低(di)；缺點是單(dan)(dan)體(ti)采(cai)樣(yang)(yang)(yang)的(de)線束(shu)比較(jiao)(jiao)長，導(dao)(dao)致采(cai)樣(yang)(yang)(yang)導(dao)(dao)線的(de)設計較(jiao)(jiao)為復雜，長線和短線在均(jun)衡的(de)時候會導(dao)(dao)致額(e)外(wai)的(de)電(dian)壓壓降，整個電(dian)池包的(de)線束(shu)排布(bu)也相對(dui)麻煩，采(cai)樣(yang)(yang)(yang)通道數(shu)有限，適用于較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)電(dian)池包。

2、分布式

分布(bu)式硬件架構包(bao)括主板和從板，其中主板為BMU，從板為各個CSC采樣(yang)芯(xin)片。這種硬件架構優(you)點是可以(yi)將模組裝配的(de)過(guo)程簡化，采樣(yang)線(xian)束改(gai)動起來相(xiang)對容易，線(xian)束距離(li)均勻，不存在(zai)壓降不一的(de)問題；缺點是成本較高，需要(yao)額外的(de)MCU、獨立的(de)CAN總線(xian)方(fang)式只是將各個模塊的(de)信(xin)息整個發送給BMS。