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(de)開發分為三個階段：

1、電池管理系統開發的前期工作

電池管理(li)系統的(de)開發過(guo)程是從“確定BMS的(de)拓撲結構”、“確定BMS的(de)各項功能”、“動力電池特性測(ce)試(shi)”這三項工作開始的(de)：

（1）確定BMS的各項功能

指的是根據整車對動力(li)電池及(ji)其管理系(xi)統(tong)所(suo)提出(chu)的需(xu)求，選定各項(xiang)基本(ben)功(gong)(gong)能(neng)的一部分或者全部，確(que)定系(xi)統(tong)的全部功(gong)(gong)能(neng)，編寫功(gong)(gong)能(neng)說明書。

（2）確定BMS的拓撲結構

指的(de)(de)(de)是根據整(zheng)車對動力電(dian)池(chi)及其管(guan)理系統所提出的(de)(de)(de)需求，確定(ding)BCU、BMC與所有單元電(dian)池(chi)之間的(de)(de)(de)拓撲關(guan)系，繪制電(dian)池(chi)管(guan)理系統的(de)(de)(de)拓撲結構(gou)圖。

（3）動力電池特性測試

這是一個在電(dian)(dian)池(chi)管理系(xi)統開發過程中常被(bei)忽視的(de)重要環節(jie)。實(shi)際上，在進行(xing)(xing)BMS的(de)軟(ruan)硬件(jian)設(she)計之前(qian)，必須要對動力(li)電(dian)(dian)池(chi)的(de)充放電(dian)(dian)特性、容量(liang)特性、內阻特性等進行(xing)(xing)測(ce)試，以便相應地(di)進行(xing)(xing)硬件(jian)保護電(dian)(dian)路設(she)計、SoC評(ping)估算(suan)法設(she)計以及能量(liang)管理策略(lve)設(she)計等。

2、電池管理系統軟硬件設計及實現

軟(ruan)硬件(jian)設(she)計及其實現是電池(chi)管理系統開(kai)發(fa)的(de)主體工作，軟(ruan)件(jian)的(de)開(kai)發(fa)與硬件(jian)的(de)開(kai)發(fa)工作是相輔(fu)相成的(de)，即進(jin)行軟(ruan)件(jian)開(kai)發(fa)的(de)時候需要(yao)兼顧(gu)到各部分(fen)硬件(jian)的(de)可執行為，而進(jin)行硬件(jian)設(she)計的(de)時候需要(yao)充分(fen)考慮到軟(ruan)件(jian)算(suan)法復雜度。

（1）硬件設計及實現

在進行BMS硬件(jian)設(she)(she)計的(de)過(guo)程中(zhong)，除(chu)了實現傳統(tong)意義上的(de)電路板設(she)(she)計及(ji)元器件(jian)選型等(deng)工作以(yi)外(wai)，還需要特別注意耐壓絕緣設(she)(she)計、抗電磁干擾(rao)設(she)(she)計、電磁兼容(rong)設(she)(she)計、通風散熱設(she)(she)計以(yi)及(ji)通信隔離設(she)(she)計等(deng)五項工作，因為這些(xie)內容(rong)對于電動汽車而言有(you)著非常特殊的(de)重要意義。

（2）軟件設計及實現

電(dian)池管理(li)系統(tong)的軟件設(she)計(ji)實際上是由許多個(ge)功能(neng)模塊的詳(xiang)細設(she)計(ji)組合而成(cheng)的。這(zhe)些功能(neng)模塊包括：安全保護策略(lve)、（充放電(dian)）能(neng)量控(kong)制策略(lve)、電(dian)池均衡(heng)控(kong)制策略(lve)、SoC評(ping)估(gu)算法、SoH評(ping)估(gu)算法等。除此以(yi)外，還(huan)要(yao)為通信及智(zhi)能(neng)故障診斷機制留有足(zu)夠的資源以(yi)及保證(zheng)足(zu)夠快(kuai)的響應時間。

3、BMS單元測試及動力電池組整體測試

在完(wan)成電(dian)池管理(li)系(xi)統硬件設計、制作以(yi)及軟件系(xi)統的(de)(de)編程、調(diao)試以(yi)后，所制訂的(de)(de)電(dian)池管理(li)系(xi)統的(de)(de)各項(xiang)基本(ben)功能就可以(yi)實(shi)現了(le)。接(jie)下來(lai)需要做(zuo)的(de)(de)就是大量的(de)(de)測(ce)試工作，其中包含BMS本(ben)身的(de)(de)單元測(ce)試以(yi)及整(zheng)個動力電(dian)池組的(de)(de)整(zheng)體測(ce)試。

（1）BMS的單元測試

BMS的單(dan)元測(ce)(ce)(ce)試，主要(yao)包括各項功能測(ce)(ce)(ce)試，即要(yao)測(ce)(ce)(ce)試BMS的各項策略(lve)、功能是否(fou)滿足設計要(yao)求(qiu)。此外(wai)，還需要(yao)進(jin)行BMS的電磁(ci)兼(jian)容性(xing)測(ce)(ce)(ce)試、抗電磁(ci)干擾測(ce)(ce)(ce)試等。

（2）動力電池組整體測試

從根(gen)本上說，電池(chi)管(guan)理(li)系統的可靠性、穩定(ding)性等(deng)需要與動力電池(chi)組的整體測試(shi)聯合進行。

二、開發電池管理系統需要注意的事項有哪些

電池管理(li)系統在確(que)保電池安(an)全運行(xing)、充(chong)分發(fa)揮電池性(xing)能、保護電池等方面發(fa)揮著重要的作(zuo)用，在進行(xing)電池管理(li)系統的開發(fa)時(shi)，主要注(zhu)意以(yi)下五大(da)事項：

1、注意測量的準確度和速度

一(yi)直以(yi)來，工(gong)程(cheng)師(shi)首先關(guan)注的(de)(de)是 BMS 的(de)(de)測量準(zhun)確(que)(que)(que)度(du)。如(ru)果系統(tong)測量數據不準(zhun)確(que)(que)(que)，缺(que)乏有(you)價值的(de)(de)信息，用(yong)戶將會有(you)巨大(da)的(de)(de)挫敗感。因此，在BMS 測量每個(ge)電池單(dan)體的(de)(de)狀(zhuang)(zhuang)態時，準(zhun)確(que)(que)(que)度(du)必(bi)須(xu)非常高，而且(qie)速度(du)也必(bi)須(xu)非常快，否則(ze)，當芯片讀(du)完電池組的(de)(de)最(zui)后一(yi)個(ge)單(dan)體時，第一(yi)個(ge)單(dan)體的(de)(de)報告測量值已經不再準(zhun)確(que)(que)(que)，應用(yong)系統(tong)無法提供真實反映電池荷(he)電狀(zhuang)(zhuang)態的(de)(de)結(jie)果。

2、注意安全性

BMS 安全性(xing)(xing)往往會被很多設計人員(yuan)所忽視(shi)。BMS系(xi)統的測量準確(que)度有助(zhu)于(yu)提高電(dian)(dian)池(chi)(chi)性(xing)(xing)能(neng)，還可以確(que)定在電(dian)(dian)池(chi)(chi)上是否存在過壓(ya)和欠壓(ya)，或者是否出現過熱或過流(liu)。如在發生碰撞事故時，電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)必(bi)須(xu)能(neng)夠判(pan)斷電(dian)(dian)池(chi)(chi)參數不(bu)在正常安全值內，并立即(ji)啟動(dong)電(dian)(dian)池(chi)(chi)關閉(bi)程序，否則會造(zao)成災難性(xing)(xing)損失(shi)。

3、注意性價比

隨著新能源汽車越來越便(bian)宜(yi)，成本制約(yue)因素變得越重要(yao)，功能強大但價(jia)格太高(gao)的(de)系統會(hui)失去(qu)大部分吸(xi)引力，如果在滿(man)足(zu)需求的(de)前(qian)提下降(jiang)低(di)成本是(shi)開發工(gong)程師(shi)需要(yao)重點(dian)考慮的(de)。

4、注意生態系統

一個優秀的BMS離不開一個良好的生態系(xi)統。電子(zi)工程師(shi)需(xu)(xu)要根據客(ke)戶的需(xu)(xu)求，去了解電池(chi)的生態系(xi)統，熟悉各個電池(chi)單元的作用及(ji)組(zu)成，知道怎么(me)搭配電子(zi)元件，采取(qu)措(cuo)施預防BMS系(xi)統出錯，也要清(qing)楚BMS的軟硬(ying)件生態系(xi)統。

5、注意新技術

通常，電子(zi)工程師在設計(ji)開(kai)發(fa)產品時(shi)力圖著眼于未來。但是對于BMS來說不一樣的(de)，工程師設計(ji)不僅(jin)需(xu)要(yao)(yao)考(kao)慮到(dao)以后的(de)電池(chi)變化(hua)趨(qu)勢，也要(yao)(yao)考(kao)慮到(dao)目前(qian)正(zheng)在使用BMS的(de)所有新(xin)產品。