一、BMS電池管理系統開發流程

電池管理系統作為新能源汽車的核心系統之一，其開發和設計成本占據了整個電池包的20％，可見其重要性，一般電池管理系統的開發(fa)分為三(san)個階段：

1、電池管理系統開發的前期工作

電(dian)池管理系統的(de)開發(fa)過程是(shi)從“確定BMS的(de)拓撲(pu)結構”、“確定BMS的(de)各項功能”、“動力電(dian)池特(te)性測試”這三項工作(zuo)開始的(de)：

（1）確定BMS的各項功能

指的(de)是(shi)根(gen)據整車對動力電(dian)池(chi)及其管理系統所提出(chu)的(de)需求，選定(ding)各(ge)項基本功能的(de)一部分或者全部，確(que)定(ding)系統的(de)全部功能，編寫(xie)功能說明書。

（2）確定BMS的拓撲結構

指的是(shi)根據整車對動(dong)力電(dian)(dian)(dian)池(chi)及其管(guan)理系統所提出的需求，確定BCU、BMC與所有單元(yuan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)之間的拓撲關系，繪制電(dian)(dian)(dian)池(chi)管(guan)理系統的拓撲結構圖。

（3）動力電池特性測試

這是一個在(zai)電(dian)池管(guan)理系統開發過程(cheng)中常(chang)被忽視的(de)重要(yao)環節。實(shi)際上，在(zai)進(jin)行(xing)BMS的(de)軟硬件設(she)計(ji)(ji)之前，必(bi)須要(yao)對動力電(dian)池的(de)充放(fang)電(dian)特(te)性、容量特(te)性、內(nei)阻(zu)特(te)性等進(jin)行(xing)測試，以(yi)便(bian)相應(ying)地(di)進(jin)行(xing)硬件保護電(dian)路設(she)計(ji)(ji)、SoC評估算法設(she)計(ji)(ji)以(yi)及能量管(guan)理策略(lve)設(she)計(ji)(ji)等。

2、電池管理系統軟硬件設計及實現

軟(ruan)硬(ying)(ying)件(jian)(jian)(jian)設計(ji)及其實現是電池(chi)管理系統(tong)開(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)主(zhu)體工(gong)作，軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)與硬(ying)(ying)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)工(gong)作是相輔(fu)相成(cheng)的(de)(de)，即進行軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)開(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)時候需(xu)要(yao)兼(jian)顧(gu)到各(ge)部分硬(ying)(ying)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)可執行為，而進行硬(ying)(ying)件(jian)(jian)(jian)設計(ji)的(de)(de)時候需(xu)要(yao)充分考(kao)慮到軟(ruan)件(jian)(jian)(jian)算法復雜度。

（1）硬件設計及實現

在進行BMS硬(ying)件設(she)(she)(she)計的(de)過程中(zhong)，除了實現傳統意(yi)義(yi)上的(de)電(dian)(dian)路板設(she)(she)(she)計及元器件選型等(deng)工(gong)作(zuo)以外，還需(xu)要特別(bie)注意(yi)耐壓絕緣設(she)(she)(she)計、抗電(dian)(dian)磁(ci)干擾設(she)(she)(she)計、電(dian)(dian)磁(ci)兼容(rong)(rong)設(she)(she)(she)計、通(tong)風散熱設(she)(she)(she)計以及通(tong)信(xin)隔離設(she)(she)(she)計等(deng)五(wu)項工(gong)作(zuo)，因為這些內容(rong)(rong)對(dui)于電(dian)(dian)動汽車而言有著非常特殊(shu)的(de)重(zhong)要意(yi)義(yi)。

（2）軟件設計及實現

電(dian)池(chi)管理系統的軟件(jian)設計(ji)實際上(shang)是由許多個(ge)功(gong)能模塊的詳(xiang)細設計(ji)組合(he)而成的。這(zhe)些功(gong)能模塊包括：安全保護策(ce)略、（充放電(dian)）能量控制(zhi)策(ce)略、電(dian)池(chi)均衡控制(zhi)策(ce)略、SoC評估算法(fa)、SoH評估算法(fa)等。除此以外，還要為通信及智能故障診(zhen)斷機制(zhi)留有(you)足(zu)夠(gou)的資(zi)源以及保證足(zu)夠(gou)快的響應時間。

3、BMS單元測試及動力電池組整體測試

在(zai)完成電(dian)(dian)池管理(li)系(xi)(xi)統硬件設計、制作(zuo)以及軟件系(xi)(xi)統的(de)(de)編程、調試(shi)以后，所制訂的(de)(de)電(dian)(dian)池管理(li)系(xi)(xi)統的(de)(de)各項基(ji)本功能就可以實現了。接下來(lai)需(xu)要做(zuo)的(de)(de)就是大量的(de)(de)測(ce)試(shi)工(gong)作(zuo)，其中包含BMS本身的(de)(de)單元測(ce)試(shi)以及整(zheng)個動(dong)力電(dian)(dian)池組的(de)(de)整(zheng)體測(ce)試(shi)。

（1）BMS的單元測試

BMS的(de)單元測試(shi)(shi)，主要(yao)包括各(ge)(ge)項功能(neng)測試(shi)(shi)，即要(yao)測試(shi)(shi)BMS的(de)各(ge)(ge)項策略、功能(neng)是否滿足設計要(yao)求。此(ci)外(wai)，還需要(yao)進行BMS的(de)電(dian)磁兼(jian)容性測試(shi)(shi)、抗(kang)電(dian)磁干擾測試(shi)(shi)等。

（2）動力電池組整體測試

從根本上(shang)說，電池管理(li)系統的可(ke)靠性(xing)、穩定性(xing)等(deng)需要與動力電池組的整體測試聯(lian)合進行(xing)。

二、開發電池管理系統需要注意的事項有哪些

電(dian)(dian)池管(guan)理系(xi)統(tong)在確保電(dian)(dian)池安全運(yun)行、充(chong)分(fen)發(fa)(fa)揮電(dian)(dian)池性(xing)能、保護電(dian)(dian)池等方(fang)面發(fa)(fa)揮著重要(yao)的作(zuo)用，在進行電(dian)(dian)池管(guan)理系(xi)統(tong)的開發(fa)(fa)時，主(zhu)要(yao)注意以下五大(da)事項：

1、注意測量的準確度和速度

一(yi)直以來(lai)，工程師首先關(guan)注的(de)是 BMS 的(de)測(ce)(ce)量準(zhun)確度。如(ru)果(guo)系(xi)統測(ce)(ce)量數據不(bu)(bu)準(zhun)確，缺乏有價(jia)值的(de)信息，用戶(hu)將會有巨大的(de)挫敗感(gan)。因此，在(zai)BMS 測(ce)(ce)量每個(ge)電池(chi)單體的(de)狀態時，準(zhun)確度必須非(fei)常高，而且速度也必須非(fei)常快，否則，當芯片讀完電池(chi)組的(de)最后一(yi)個(ge)單體時，第一(yi)個(ge)單體的(de)報告測(ce)(ce)量值已經不(bu)(bu)再準(zhun)確，應用系(xi)統無法提供真實(shi)反映電池(chi)荷電狀態的(de)結果(guo)。

2、注意安全性

BMS 安全性(xing)往(wang)(wang)往(wang)(wang)會(hui)被很(hen)多設(she)計人(ren)員所忽視。BMS系統的測量(liang)準確(que)(que)度有助于提高電(dian)池性(xing)能(neng)，還可以(yi)確(que)(que)定(ding)在(zai)電(dian)池上是否(fou)(fou)(fou)存(cun)在(zai)過壓和欠壓，或者(zhe)是否(fou)(fou)(fou)出現過熱或過流。如(ru)在(zai)發(fa)生碰撞事(shi)故(gu)時，電(dian)動汽車必(bi)須能(neng)夠判斷電(dian)池參數(shu)不在(zai)正常安全值(zhi)內，并立(li)即啟動電(dian)池關閉程序(xu)，否(fou)(fou)(fou)則會(hui)造成災難性(xing)損(sun)失。

3、注意性價比

隨著新能(neng)源(yuan)汽車越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)便宜，成本制約因素變(bian)得(de)越(yue)(yue)重(zhong)要，功能(neng)強大但價(jia)格太高的(de)系(xi)統會(hui)失去大部分(fen)吸引力(li)，如果在(zai)滿足(zu)需求的(de)前(qian)提下降低成本是開發工程師需要重(zhong)點考慮的(de)。

4、注意生態系統

一個優秀的BMS離不開(kai)一個良(liang)好的(de)生態(tai)系(xi)(xi)統(tong)。電(dian)子工程師需要根據(ju)客戶的(de)需求，去了解電(dian)池的(de)生態(tai)系(xi)(xi)統(tong)，熟悉(xi)各個電(dian)池單元(yuan)的(de)作(zuo)用及組(zu)成，知道怎(zen)么(me)搭配電(dian)子元(yuan)件(jian)，采取措施預防BMS系(xi)(xi)統(tong)出錯，也要清楚BMS的(de)軟硬件(jian)生態(tai)系(xi)(xi)統(tong)。

5、注意新技術

通常，電子工程(cheng)師(shi)在(zai)設計開(kai)發產品(pin)時力圖著眼于未來。但是(shi)對于BMS來說不一樣的(de)，工程(cheng)師(shi)設計不僅(jin)需要考慮到以后(hou)的(de)電池變化趨勢，也要考慮到目前(qian)正(zheng)在(zai)使用BMS的(de)所有(you)新產品(pin)。