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(cong)硬(ying)件(jian)結構上，電池管理系統由傳感器(qi)、控制(zhi)器(qi)、執(zhi)行(xing)器(qi)、高低壓線(xian)束等(deng)組(zu)成，從(cong)硬(ying)件(jian)結構上來看(kan)，它(ta)有以下的功能模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括(kuo)電(dian)池(chi)(chi)系統總(zong)電(dian)壓(ya)、總(zong)電(dian)流(liu)、單體電(dian)池(chi)(chi)電(dian)壓(ya)檢測(ce)(ce)、溫度檢測(ce)(ce)、煙(yan)霧(wu)探測(ce)(ce)、絕(jue)緣檢測(ce)(ce)、碰(peng)撞檢測(ce)(ce)等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電(dian)(dian)池管理系統具備驅(qu)動接觸器的(de)電(dian)(dian)路(lu)和診斷(duan)接觸器各個高(gao)壓節點的(de)實際狀態。電(dian)(dian)池管理最后手段(duan)是斷(duan)開接觸器，診斷(duan)到故(gu)障后，根據(ju)故(gu)障的(de)危害來分級處(chu)理，并(bing)通(tong)過串(chuan)行網絡通(tong)知(zhi)整車控制(zhi)器進行有效處(chu)理，在(zai)極端情(qing)況下超(chao)過一定(ding)安全(quan)(quan)閾(yu)值(zhi)時，BMS也可以切斷(duan)主回路(lu)電(dian)(dian)源，防止違反電(dian)(dian)池安全(quan)(quan)目(mu)標(biao)等對乘員(yuan)產生傷害。

3、MCU計算核心

這部(bu)(bu)分是整個(ge)電(dian)(dian)池(chi)管(guan)理系統(tong)的(de)算法，這部(bu)(bu)分也是電(dian)(dian)池(chi)系統(tong)作為(wei)一個(ge)整車控制器實(shi)現既定的(de)功能安全(quan)目標最基礎的(de)電(dian)(dian)路結構。

4、故障電路

這(zhe)部分是(shi)有關整個電池(chi)管理系統本身和外(wai)部的(de)(de)情況的(de)(de)處(chu)理，包括故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)類型判斷、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)定(ding)位(wei)、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)信(xin)息輸出等。故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)測(ce)是(shi)指通過采集到的(de)(de)傳感(gan)器信(xin)號(hao)，采用診斷算法診斷故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)類型。

5、均衡電路

整個電池(chi)系(xi)統的(de)不一(yi)致性直接(jie)影(ying)響電池(chi)系(xi)統的(de)實(shi)際(ji)可用容量，這個不一(yi)致性會隨著時間進行累積。電池(chi)均(jun)衡電路和相應的(de)控制(zhi)算法，是根(gen)據單體電池(chi)信息，采用均(jun)衡方式，盡可能(neng)使(shi)電池(chi)組容量接(jie)近于最小單體的(de)容量。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)(dian)池(chi)管(guan)理系(xi)統(tong)從電(dian)(dian)池(chi)模組和12V電(dian)(dian)池(chi)上(shang)驅電(dian)(dian)，通過(guo)合理的保護電(dian)(dian)路來管(guan)控不同節點(dian)的電(dian)(dian)源(yuan)情況。由于電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統(tong)處在(zai)(zai)一個高壓大電(dian)(dian)流的環境里面(mian)，外部的負載會(hui)導(dao)致在(zai)(zai)母線上(shang)會(hui)有大量(liang)的暫態分量(liang)，在(zai)(zai)電(dian)(dian)池(chi)系(xi)統(tong)內部的電(dian)(dian)池(chi)管(guan)理系(xi)統(tong)需要(yao)具備(bei)好的抗(kang)電(dian)(dian)磁干擾(rao)能力(li)，這里就要(yao)求在(zai)(zai)電(dian)(dian)源(yuan)端，信號(hao)端具備(bei)良好的布局和理。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池(chi)管(guan)理系統(tong)是(shi)需(xu)要與整車(che)(che)動力總成、車(che)(che)身網(wang)(wang)(wang)絡(luo)等整車(che)(che)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)節點通(tong)信(xin)，也需(xu)要進行對應(ying)的網(wang)(wang)(wang)絡(luo)管(guan)理和喚(huan)醒休眠管(guan)理。在整個(ge)電池(chi)壽命(ming)周期(qi)里面(mian)，需(xu)要完成刷寫配置(zhi)、在線標定、監控(kong)、升級維護等，一般電池(chi)管(guan)理系統(tong)包含多路串行通(tong)信(xin)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)。

8、信息存儲單元

用于存(cun)儲關鍵數(shu)據，比如(ru)在整個生命周期內(nei)客戶使用的情況，這部分核(he)心內(nei)容是記錄電(dian)池系統超出(chu)預期的濫(lan)用數(shu)據的時間和頻(pin)次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中(zhong)會考慮加入時鐘(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(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(zhong)式硬件架(jia)構將所有(you)電(dian)氣部件集(ji)中(zhong)在一塊(kuai)板(ban)子(zi)上（包(bao)(bao)括單(dan)體(ti)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)、單(dan)體(ti)溫度的(de)采(cai)樣(yang)(yang)芯片），采(cai)樣(yang)(yang)芯片與主芯片之間采(cai)用菊(ju)花鏈(lian)通訊(xun)，電(dian)路設計相(xiang)對(dui)簡(jian)單(dan)，大部分低壓(ya)(ya)(ya)的(de)HEV都是(shi)這(zhe)(zhe)樣(yang)(yang)的(de)結構。這(zhe)(zhe)樣(yang)(yang)做的(de)優點是(shi)相(xiang)對(dui)而(er)言比較(jiao)(jiao)簡(jian)單(dan)、成本降低；缺點是(shi)單(dan)體(ti)采(cai)樣(yang)(yang)的(de)線(xian)(xian)束比較(jiao)(jiao)長(chang)，導(dao)致采(cai)樣(yang)(yang)導(dao)線(xian)(xian)的(de)設計較(jiao)(jiao)為復雜，長(chang)線(xian)(xian)和短線(xian)(xian)在均衡(heng)的(de)時候會導(dao)致額外的(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)壓(ya)(ya)(ya)降，整個電(dian)池包(bao)(bao)的(de)線(xian)(xian)束排(pai)布也相(xiang)對(dui)麻煩，采(cai)樣(yang)(yang)通道數有(you)限，適用于較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)電(dian)池包(bao)(bao)。

2、分布式

分布式硬(ying)件(jian)架構包括(kuo)主板(ban)和從(cong)板(ban)，其(qi)中主板(ban)為BMU，從(cong)板(ban)為各個CSC采樣(yang)芯(xin)片(pian)。這種硬(ying)件(jian)架構優(you)點(dian)是可以將模組裝配的(de)過程簡化(hua)，采樣(yang)線束改動起來相對(dui)容易，線束距離(li)均勻，不存(cun)在壓(ya)降不一的(de)問題；缺點(dian)是成本較高，需要額外的(de)MCU、獨立的(de)CAN總線方式只是將各個模塊的(de)信息(xi)整個發送(song)給BMS。