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(shang)，電(dian)池管(guan)理系統由傳感器(qi)、控制器(qi)、執行器(qi)、高低壓線束(shu)等組(zu)成，從硬件結構上(shang)來(lai)看(kan)，它(ta)有以下的(de)功能模(mo)塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電池(chi)系統總電壓、總電流(liu)、單體(ti)電池(chi)電壓檢測、溫(wen)度檢測、煙(yan)霧探(tan)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)池管理(li)系統具備驅(qu)動接觸器的(de)電(dian)路和診斷(duan)接觸器各個高壓(ya)節(jie)點的(de)實際(ji)狀(zhuang)態。電(dian)池管理(li)最(zui)后手(shou)段是斷(duan)開接觸器，診斷(duan)到故障(zhang)后，根據故障(zhang)的(de)危害來分級處理(li)，并通過串行(xing)網絡通知整車控制器進行(xing)有效處理(li)，在極端(duan)情況下超過一定安全(quan)閾值(zhi)時，BMS也可以(yi)切斷(duan)主(zhu)回路電(dian)源，防止違反電(dian)池安全(quan)目標等對乘員產生(sheng)傷害。

3、MCU計算核心

這部(bu)分是整個電(dian)池管理系統(tong)的(de)算(suan)法(fa)，這部(bu)分也是電(dian)池系統(tong)作為一個整車控(kong)制器實現既定的(de)功能安全目(mu)標最基礎的(de)電(dian)路結(jie)構。

4、故障電路

這部分是有關整個電池(chi)管理系統本身和外(wai)部的(de)情況(kuang)的(de)處理，包(bao)括故障(zhang)檢(jian)測、故障(zhang)類(lei)型(xing)判斷、故障(zhang)定位、故障(zhang)信息輸出等。故障(zhang)檢(jian)測是指(zhi)通過(guo)采(cai)集到(dao)的(de)傳感器(qi)信號，采(cai)用診(zhen)(zhen)斷算法診(zhen)(zhen)斷故障(zhang)類(lei)型(xing)。

5、均衡電路

整(zheng)個(ge)電池系統的(de)不一致(zhi)性直接影響(xiang)電池系統的(de)實際可(ke)用(yong)容(rong)量，這(zhe)個(ge)不一致(zhi)性會隨(sui)著(zhu)時間進行累積。電池均衡(heng)電路(lu)和相應的(de)控制算法，是根(gen)據單體電池信息(xi)，采用(yong)均衡(heng)方式，盡可(ke)能使電池組容(rong)量接近于(yu)最小單體的(de)容(rong)量。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)池(chi)管理(li)(li)系(xi)統(tong)從電(dian)池(chi)模組和(he)12V電(dian)池(chi)上(shang)驅電(dian)，通過(guo)合理(li)(li)的保護電(dian)路(lu)來管控不同節點的電(dian)源(yuan)情況(kuang)。由(you)于電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)處(chu)在一個(ge)高(gao)壓(ya)大電(dian)流的環境里面，外部的負載會(hui)(hui)導致在母(mu)線上(shang)會(hui)(hui)有大量的暫態分量，在電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)內部的電(dian)池(chi)管理(li)(li)系(xi)統(tong)需要具備(bei)好的抗電(dian)磁干擾能(neng)力，這(zhe)里就要求在電(dian)源(yuan)端，信(xin)號端具備(bei)良好的布局(ju)和(he)理(li)(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池(chi)(chi)管(guan)理(li)系(xi)統是需要(yao)與(yu)整車(che)動力總(zong)成(cheng)、車(che)身網絡等整車(che)網絡節點通信，也需要(yao)進行對應的網絡管(guan)理(li)和喚醒(xing)休眠(mian)管(guan)理(li)。在整個電池(chi)(chi)壽命周期(qi)里面，需要(yao)完(wan)成(cheng)刷(shua)寫配置、在線標定(ding)、監(jian)控、升級維護等，一般電池(chi)(chi)管(guan)理(li)系(xi)統包(bao)含(han)多(duo)路串(chuan)行通信網絡。

8、信息存儲單元

用于(yu)存儲關鍵數據(ju)，比(bi)如(ru)在(zai)整個(ge)生命(ming)周期(qi)(qi)內(nei)客戶(hu)使(shi)用的(de)情(qing)況，這部分核心內(nei)容(rong)是記(ji)錄電池系(xi)統超出(chu)預期(qi)(qi)的(de)濫用數據(ju)的(de)時間和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中(zhong)會考慮加入時(shi)鐘模(mo)塊等電(dian)路(lu)。

10、可選電路

在(zai)電(dian)池管理系統可以(yi)加入絕緣檢測電(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(jian)架構將(jiang)所有電(dian)氣部(bu)件(jian)集(ji)中在(zai)一塊(kuai)板子上（包括單(dan)(dan)(dan)(dan)體電(dian)壓(ya)、單(dan)(dan)(dan)(dan)體溫度(du)的(de)(de)采(cai)樣(yang)(yang)芯片），采(cai)樣(yang)(yang)芯片與主芯片之間(jian)采(cai)用(yong)菊花鏈(lian)通訊，電(dian)路設計(ji)相對簡單(dan)(dan)(dan)(dan)，大(da)部(bu)分低壓(ya)的(de)(de)HEV都是(shi)這樣(yang)(yang)的(de)(de)結構。這樣(yang)(yang)做的(de)(de)優(you)點是(shi)相對而(er)言比較(jiao)(jiao)簡單(dan)(dan)(dan)(dan)、成本降低；缺點是(shi)單(dan)(dan)(dan)(dan)體采(cai)樣(yang)(yang)的(de)(de)線(xian)(xian)束比較(jiao)(jiao)長，導(dao)致采(cai)樣(yang)(yang)導(dao)線(xian)(xian)的(de)(de)設計(ji)較(jiao)(jiao)為復雜，長線(xian)(xian)和短線(xian)(xian)在(zai)均衡的(de)(de)時(shi)候(hou)會(hui)導(dao)致額外的(de)(de)電(dian)壓(ya)壓(ya)降，整個電(dian)池包的(de)(de)線(xian)(xian)束排(pai)布也相對麻煩(fan)，采(cai)樣(yang)(yang)通道數有限，適用(yong)于(yu)較(jiao)(jiao)小的(de)(de)電(dian)池包。

2、分布式

分布式硬件(jian)架(jia)構(gou)包括主板和從板，其中(zhong)主板為(wei)BMU，從板為(wei)各個(ge)CSC采樣芯片。這種(zhong)硬件(jian)架(jia)構(gou)優點是可以將模組(zu)裝(zhuang)配(pei)的(de)過程簡(jian)化(hua)，采樣線(xian)(xian)束改動起來相對容易，線(xian)(xian)束距離均勻，不存在壓降(jiang)不一(yi)的(de)問題(ti)；缺點是成(cheng)本較高，需要額外(wai)的(de)MCU、獨立的(de)CAN總線(xian)(xian)方(fang)式只(zhi)是將各個(ge)模塊的(de)信(xin)息整個(ge)發送(song)給BMS。