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)件結構上，電池管理系統由傳感(gan)器、控制(zhi)器、執行(xing)器、高低壓線束等(deng)組成，從硬(ying)件結構上來看(kan)，它有以下(xia)的功能(neng)模(mo)塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括(kuo)電(dian)(dian)(dian)池系統總電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)、總電(dian)(dian)(dian)流、單體(ti)電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)檢(jian)測、溫(wen)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）

電池(chi)管理(li)系統具備驅動接觸(chu)器的(de)電路和診斷接觸(chu)器各個高壓節(jie)點的(de)實(shi)際(ji)狀態。電池(chi)管理(li)最(zui)后手段是斷開接觸(chu)器，診斷到(dao)故障(zhang)后，根(gen)據故障(zhang)的(de)危害來分級處理(li)，并通過(guo)串行網絡通知整車控制器進(jin)行有效(xiao)處理(li)，在極(ji)端情況下(xia)超過(guo)一定安(an)全閾(yu)值時，BMS也(ye)可(ke)以切(qie)斷主回路電源，防止違反電池(chi)安(an)全目標等對乘員(yuan)產(chan)生傷害。

3、MCU計算核心

這(zhe)部(bu)分是(shi)整個電(dian)池管理系(xi)統的算法，這(zhe)部(bu)分也是(shi)電(dian)池系(xi)統作為一個整車控制(zhi)器實(shi)現既定的功(gong)能安全目標最(zui)基礎(chu)的電(dian)路結(jie)構。

4、故障電路

這部(bu)分是有關整個電(dian)池管理系統(tong)本(ben)身和外(wai)部(bu)的情況的處理，包括故(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)、故(gu)障(zhang)(zhang)類(lei)型判斷(duan)、故(gu)障(zhang)(zhang)定位、故(gu)障(zhang)(zhang)信息輸出等。故(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)是指通過(guo)采集(ji)到(dao)的傳感器信號，采用診斷(duan)算(suan)法診斷(duan)故(gu)障(zhang)(zhang)類(lei)型。

5、均衡電路

整個電(dian)池系統的(de)不一致性直接影響電(dian)池系統的(de)實(shi)際可用(yong)容(rong)(rong)量(liang)，這個不一致性會隨(sui)著時間進(jin)行累積。電(dian)池均(jun)衡電(dian)路和相應的(de)控制算(suan)法，是(shi)根據(ju)單(dan)(dan)體電(dian)池信息，采用(yong)均(jun)衡方式，盡可能(neng)使電(dian)池組容(rong)(rong)量(liang)接近于最(zui)小單(dan)(dan)體的(de)容(rong)(rong)量(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理(li)系(xi)(xi)統(tong)從電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)模組和12V電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)上(shang)驅電(dian)(dian)(dian)(dian)，通過合理(li)的(de)(de)保護電(dian)(dian)(dian)(dian)路來管控不同節點(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)源情況。由(you)于電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)處(chu)在一個高壓大電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)環境里面，外部的(de)(de)負載會(hui)導致在母(mu)線上(shang)會(hui)有大量(liang)(liang)的(de)(de)暫(zan)態(tai)分量(liang)(liang)，在電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)系(xi)(xi)統(tong)內部的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管理(li)系(xi)(xi)統(tong)需要(yao)(yao)具(ju)備(bei)好的(de)(de)抗(kang)電(dian)(dian)(dian)(dian)磁干擾能(neng)力，這里就要(yao)(yao)求在電(dian)(dian)(dian)(dian)源端(duan)，信號端(duan)具(ju)備(bei)良好的(de)(de)布局和理(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池(chi)管理(li)系統是需(xu)要(yao)(yao)與(yu)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，也需(xu)要(yao)(yao)進行對應的(de)網(wang)絡(luo)管理(li)和喚醒休(xiu)眠管理(li)。在(zai)整(zheng)個電池(chi)壽命周期里(li)面，需(xu)要(yao)(yao)完成刷寫配置、在(zai)線標(biao)定、監控、升級維護等，一般電池(chi)管理(li)系統包含多路串(chuan)行通信網(wang)絡(luo)。

8、信息存儲單元

用于(yu)存儲關鍵數(shu)據，比如在(zai)整個生命周期(qi)內客戶使用的(de)情況，這部分核(he)心內容是記錄電池系統超出預期(qi)的(de)濫用數(shu)據的(de)時間和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會考(kao)慮加入時鐘(zhong)模塊等(deng)電路。

10、可選電路

在電池管(guan)理系統可以加入絕緣(yuan)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(ke)分(fen)為兩類：

1、集中式

集(ji)中式硬件架構(gou)將所有電氣(qi)部(bu)件集(ji)中在一塊板子上（包括單(dan)(dan)體電壓(ya)、單(dan)(dan)體溫度的(de)采樣(yang)(yang)(yang)芯(xin)片(pian)(pian)），采樣(yang)(yang)(yang)芯(xin)片(pian)(pian)與主芯(xin)片(pian)(pian)之(zhi)間采用菊花鏈通(tong)訊，電路設計相(xiang)對簡單(dan)(dan)，大部(bu)分低(di)壓(ya)的(de)HEV都是(shi)這樣(yang)(yang)(yang)的(de)結(jie)構(gou)。這樣(yang)(yang)(yang)做的(de)優(you)點是(shi)相(xiang)對而言(yan)比(bi)較(jiao)(jiao)簡單(dan)(dan)、成本降(jiang)低(di)；缺點是(shi)單(dan)(dan)體采樣(yang)(yang)(yang)的(de)線(xian)束比(bi)較(jiao)(jiao)長，導致采樣(yang)(yang)(yang)導線(xian)的(de)設計較(jiao)(jiao)為(wei)復雜，長線(xian)和(he)短線(xian)在均衡(heng)的(de)時候會導致額外的(de)電壓(ya)壓(ya)降(jiang)，整個(ge)電池(chi)包的(de)線(xian)束排布(bu)也相(xiang)對麻煩，采樣(yang)(yang)(yang)通(tong)道數有限(xian)，適用于較(jiao)(jiao)小的(de)電池(chi)包。

2、分布式

分布式(shi)(shi)硬件(jian)架構(gou)包括(kuo)主板(ban)和從板(ban)，其(qi)中主板(ban)為BMU，從板(ban)為各個(ge)(ge)CSC采樣芯(xin)片(pian)。這種硬件(jian)架構(gou)優點(dian)是(shi)可以將(jiang)模組裝(zhuang)配的(de)過程(cheng)簡化，采樣線束(shu)改動起來(lai)相(xiang)對容易，線束(shu)距離均勻(yun)，不存在(zai)壓(ya)降不一(yi)的(de)問題；缺點(dian)是(shi)成本較高，需要額(e)外的(de)MCU、獨立的(de)CAN總線方式(shi)(shi)只是(shi)將(jiang)各個(ge)(ge)模塊的(de)信息(xi)整個(ge)(ge)發送給(gei)BMS。