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(ying)(ying)件結構上，電池(chi)管理系統由傳感器(qi)、控(kong)制器(qi)、執行器(qi)、高低壓線束等組成，從硬(ying)(ying)件結構上來看，它有以(yi)下的功能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電(dian)(dian)池系統總(zong)電(dian)(dian)壓、總(zong)電(dian)(dian)流、單體(ti)電(dian)(dian)池電(dian)(dian)壓檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、溫度檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、煙霧探測(ce)(ce)(ce)、絕緣(yuan)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)、碰撞檢(jian)測(ce)(ce)(ce)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(qi)(qi)(qi)的(de)電(dian)路(lu)和(he)診斷接觸器(qi)(qi)(qi)各個高壓(ya)節點的(de)實(shi)際狀態。電(dian)池管理最后手(shou)段是斷開接觸器(qi)(qi)(qi)，診斷到故障(zhang)后，根據故障(zhang)的(de)危(wei)害來分(fen)級處理，并(bing)通過(guo)串行(xing)(xing)網(wang)絡通知整車控制器(qi)(qi)(qi)進行(xing)(xing)有效處理，在極端情況下超過(guo)一定安(an)全閾值時，BMS也可(ke)以切斷主回路(lu)電(dian)源，防止違反電(dian)池安(an)全目(mu)標等對乘員(yuan)產生傷害。

3、MCU計算核心

這部分是(shi)整(zheng)個(ge)(ge)電(dian)(dian)池(chi)管理系統(tong)的(de)算法，這部分也是(shi)電(dian)(dian)池(chi)系統(tong)作(zuo)為一個(ge)(ge)整(zheng)車(che)控(kong)制器實現既定的(de)功能安全目標(biao)最(zui)基(ji)礎的(de)電(dian)(dian)路結構。

4、故障電路

這部分是有(you)關(guan)整個電(dian)池(chi)管(guan)理(li)系統(tong)本(ben)身和(he)外部的情(qing)況(kuang)的處理(li)，包括故(gu)(gu)(gu)障檢(jian)測、故(gu)(gu)(gu)障類(lei)型判(pan)斷、故(gu)(gu)(gu)障定位、故(gu)(gu)(gu)障信息輸出等(deng)。故(gu)(gu)(gu)障檢(jian)測是指通過采(cai)集到的傳感器信號，采(cai)用診斷算(suan)法診斷故(gu)(gu)(gu)障類(lei)型。

5、均衡電路

整個電池系統(tong)(tong)的不一致性直接影(ying)響電池系統(tong)(tong)的實際可用(yong)容(rong)量(liang)，這個不一致性會隨著時間進行累積。電池均衡電路和(he)相應的控制算法(fa)，是根據單體電池信息，采用(yong)均衡方式，盡可能使電池組容(rong)量(liang)接近于最(zui)小(xiao)單體的容(rong)量(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)池(chi)管理系(xi)統從電(dian)(dian)池(chi)模(mo)組和12V電(dian)(dian)池(chi)上(shang)驅電(dian)(dian)，通過合理的(de)(de)保(bao)護電(dian)(dian)路來管控不(bu)同節點的(de)(de)電(dian)(dian)源情況。由(you)于(yu)電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統處(chu)在(zai)一個(ge)高(gao)壓大電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)環境里面，外部的(de)(de)負載(zai)會(hui)導(dao)致在(zai)母線上(shang)會(hui)有大量的(de)(de)暫態(tai)分量，在(zai)電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統內部的(de)(de)電(dian)(dian)池(chi)管理系(xi)統需(xu)要(yao)具(ju)備好的(de)(de)抗電(dian)(dian)磁干擾能力，這(zhe)里就要(yao)求在(zai)電(dian)(dian)源端，信號(hao)端具(ju)備良好的(de)(de)布(bu)局和理。

7、網絡通訊和喚醒電路

電(dian)池管(guan)理系統(tong)是需(xu)要與整(zheng)車動力總成、車身網(wang)(wang)絡(luo)(luo)等整(zheng)車網(wang)(wang)絡(luo)(luo)節點(dian)通信，也(ye)需(xu)要進(jin)行(xing)對應(ying)的網(wang)(wang)絡(luo)(luo)管(guan)理和(he)喚醒休眠管(guan)理。在整(zheng)個電(dian)池壽(shou)命周期里面，需(xu)要完成刷寫配置、在線標(biao)定(ding)、監控、升級維(wei)護等，一般電(dian)池管(guan)理系統(tong)包含多路串行(xing)通信網(wang)(wang)絡(luo)(luo)。

8、信息存儲單元

用于存儲(chu)關鍵數據，比(bi)如在(zai)整個生命周期內客戶使用的情況(kuang)，這部分核心內容是記錄電池系統超出預期的濫用數據的時間(jian)和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設(she)計(ji)中會考慮加入時(shi)鐘(zhong)模塊(kuai)等電(dian)路。

10、可選電路

在電(dian)池管理系統可(ke)以加入(ru)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(wei)兩類：

1、集中式

集中(zhong)式硬件架(jia)構(gou)將所(suo)有電氣部(bu)件集中(zhong)在(zai)一塊板子上(shang)（包括單(dan)(dan)體(ti)電壓(ya)、單(dan)(dan)體(ti)溫度的(de)(de)(de)采(cai)樣芯(xin)(xin)片(pian)），采(cai)樣芯(xin)(xin)片(pian)與(yu)主芯(xin)(xin)片(pian)之(zhi)間采(cai)用菊(ju)花(hua)鏈通訊(xun)，電路(lu)設(she)計相對簡(jian)單(dan)(dan)，大部(bu)分(fen)低壓(ya)的(de)(de)(de)HEV都是這樣的(de)(de)(de)結構(gou)。這樣做的(de)(de)(de)優(you)點是相對而(er)言比較(jiao)簡(jian)單(dan)(dan)、成本降低；缺點是單(dan)(dan)體(ti)采(cai)樣的(de)(de)(de)線(xian)束比較(jiao)長，導致采(cai)樣導線(xian)的(de)(de)(de)設(she)計較(jiao)為復雜(za)，長線(xian)和短線(xian)在(zai)均(jun)衡的(de)(de)(de)時(shi)候會導致額外的(de)(de)(de)電壓(ya)壓(ya)降，整個(ge)電池包的(de)(de)(de)線(xian)束排布也相對麻煩，采(cai)樣通道數有限，適用于(yu)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)電池包。

2、分布式

分(fen)布(bu)式硬(ying)件架構(gou)包(bao)括主(zhu)板(ban)和(he)從板(ban)，其中主(zhu)板(ban)為BMU，從板(ban)為各(ge)個CSC采樣芯片。這種(zhong)硬(ying)件架構(gou)優點(dian)是可以將(jiang)模組裝(zhuang)配的(de)(de)過程簡化，采樣線束(shu)改(gai)動(dong)起來相對容易，線束(shu)距離(li)均勻，不存在(zai)壓(ya)降不一的(de)(de)問(wen)題；缺點(dian)是成本較高，需要額外的(de)(de)MCU、獨(du)立的(de)(de)CAN總線方式只(zhi)是將(jiang)各(ge)個模塊的(de)(de)信息整個發送給BMS。