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、控制器、執行器、高低壓線(xian)束(shu)等組成，從硬(ying)件結構上來看，它有以(yi)下(xia)的功(gong)能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電池系統總電壓(ya)、總電流、單(dan)體電池電壓(ya)檢測、溫(wen)度檢測、煙霧(wu)探測、絕緣檢測、碰撞檢測等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電(dian)池管(guan)理(li)系(xi)統具備驅動接(jie)(jie)觸器的(de)電(dian)路(lu)和診(zhen)斷接(jie)(jie)觸器各個(ge)高壓(ya)節點的(de)實際狀態。電(dian)池管(guan)理(li)最后(hou)手段是斷開接(jie)(jie)觸器，診(zhen)斷到故障后(hou)，根據故障的(de)危害(hai)(hai)來分級(ji)處(chu)理(li)，并通(tong)過(guo)串行(xing)網絡通(tong)知(zhi)整車控制(zhi)器進行(xing)有效處(chu)理(li)，在極端情況下超(chao)過(guo)一(yi)定安全(quan)(quan)閾值時，BMS也可以(yi)切斷主回路(lu)電(dian)源，防(fang)止違反電(dian)池安全(quan)(quan)目標等對乘員產(chan)生傷害(hai)(hai)。

3、MCU計算核心

這部分是(shi)(shi)整個(ge)電(dian)池(chi)管(guan)理系統的算(suan)法，這部分也是(shi)(shi)電(dian)池(chi)系統作為一個(ge)整車控(kong)制器實現(xian)既定的功(gong)能(neng)安全目(mu)標最基礎的電(dian)路結(jie)構。

4、故障電路

這部分(fen)是(shi)有關整(zheng)個電池管理系統本身(shen)和(he)外部的(de)情況的(de)處理，包括故障(zhang)檢(jian)測、故障(zhang)類型判(pan)斷、故障(zhang)定(ding)位、故障(zhang)信(xin)息輸出等。故障(zhang)檢(jian)測是(shi)指通過(guo)采集到(dao)的(de)傳感器信(xin)號，采用診斷算法診斷故障(zhang)類型。

5、均衡電路

整個(ge)電(dian)(dian)池(chi)系統的不一(yi)致性直接影響電(dian)(dian)池(chi)系統的實際可用容(rong)(rong)量(liang)(liang)，這個(ge)不一(yi)致性會隨(sui)著時間進行(xing)累(lei)積。電(dian)(dian)池(chi)均(jun)衡電(dian)(dian)路和(he)相應(ying)的控制算法(fa)，是(shi)根據單體電(dian)(dian)池(chi)信(xin)息，采用均(jun)衡方式，盡可能(neng)使電(dian)(dian)池(chi)組容(rong)(rong)量(liang)(liang)接近于最小(xiao)單體的容(rong)(rong)量(liang)(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)池管(guan)理(li)系統從電(dian)(dian)池模(mo)組(zu)和12V電(dian)(dian)池上驅電(dian)(dian)，通(tong)過合理(li)的(de)(de)保(bao)護(hu)電(dian)(dian)路(lu)來管(guan)控不同節點(dian)的(de)(de)電(dian)(dian)源情況(kuang)。由于電(dian)(dian)池系統處(chu)在(zai)一個高壓大電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)環境里面，外部(bu)的(de)(de)負載會導致在(zai)母(mu)線上會有(you)大量(liang)的(de)(de)暫態分量(liang)，在(zai)電(dian)(dian)池系統內部(bu)的(de)(de)電(dian)(dian)池管(guan)理(li)系統需要(yao)具備(bei)好(hao)的(de)(de)抗電(dian)(dian)磁(ci)干擾(rao)能力，這里就要(yao)求(qiu)在(zai)電(dian)(dian)源端，信號端具備(bei)良好(hao)的(de)(de)布局和理(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池管理系統是需要與整車(che)動力總成(cheng)、車(che)身網(wang)絡(luo)等(deng)整車(che)網(wang)絡(luo)節點通信，也需要進行對應的網(wang)絡(luo)管理和(he)喚醒休眠管理。在(zai)整個電池壽命周期里(li)面，需要完(wan)成(cheng)刷寫配置、在(zai)線標定、監(jian)控(kong)、升級(ji)維護等(deng)，一般電池管理系統包含多(duo)路串行通信網(wang)絡(luo)。

8、信息存儲單元

用(yong)于存儲關(guan)鍵數(shu)據，比如在整(zheng)個生命(ming)周期(qi)內(nei)客戶使用(yong)的(de)情(qing)況，這部分核心內(nei)容是記(ji)錄電池(chi)系統(tong)超(chao)出預期(qi)的(de)濫(lan)用(yong)數(shu)據的(de)時間和頻次。

9、其他輔助電路

在(zai)實際的設計中會考(kao)慮(lv)加(jia)入時(shi)鐘模塊(kuai)等電路(lu)。

10、可選電路

在電(dian)池管(guan)理系統可以加入絕緣(yuan)檢測電(dian)路(lu)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)中式硬件架構(gou)將所有(you)電氣部(bu)件集(ji)中在(zai)一塊(kuai)板子上（包括單(dan)(dan)體(ti)電壓(ya)(ya)、單(dan)(dan)體(ti)溫度(du)的(de)(de)采(cai)(cai)樣(yang)芯(xin)片(pian)），采(cai)(cai)樣(yang)芯(xin)片(pian)與主芯(xin)片(pian)之間采(cai)(cai)用(yong)菊花鏈通(tong)訊，電路(lu)設計相(xiang)對簡(jian)單(dan)(dan)，大部(bu)分(fen)低(di)壓(ya)(ya)的(de)(de)HEV都是這樣(yang)的(de)(de)結構(gou)。這樣(yang)做的(de)(de)優點是相(xiang)對而言(yan)比(bi)(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)(dan)、成本(ben)降低(di)；缺點是單(dan)(dan)體(ti)采(cai)(cai)樣(yang)的(de)(de)線(xian)束(shu)(shu)比(bi)(bi)較(jiao)長(chang)，導(dao)(dao)致采(cai)(cai)樣(yang)導(dao)(dao)線(xian)的(de)(de)設計較(jiao)為(wei)復雜(za)，長(chang)線(xian)和短線(xian)在(zai)均(jun)衡(heng)的(de)(de)時候會導(dao)(dao)致額外的(de)(de)電壓(ya)(ya)壓(ya)(ya)降，整個電池包的(de)(de)線(xian)束(shu)(shu)排布也相(xiang)對麻煩，采(cai)(cai)樣(yang)通(tong)道數有(you)限(xian)，適(shi)用(yong)于較(jiao)小的(de)(de)電池包。

2、分布式

分布(bu)式硬(ying)件架構(gou)包(bao)括(kuo)主板和(he)從(cong)板，其中主板為(wei)BMU，從(cong)板為(wei)各個CSC采樣芯片。這種(zhong)硬(ying)件架構(gou)優點是(shi)可以將模(mo)組裝配的(de)過(guo)程簡化，采樣線束(shu)改動(dong)起(qi)來相對容易(yi)，線束(shu)距離均勻，不存(cun)在壓降不一的(de)問題；缺點是(shi)成本較高，需(xu)要額外(wai)的(de)MCU、獨立的(de)CAN總線方式只是(shi)將各個模(mo)塊(kuai)的(de)信息整個發送給BMS。