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(you)哪些(xie)部分組(zu)成(cheng)呢？

從(cong)(cong)硬(ying)件結(jie)構上(shang)(shang)，電池管理系統由傳感(gan)器(qi)、控制器(qi)、執(zhi)行器(qi)、高(gao)低壓線束等組成(cheng)，從(cong)(cong)硬(ying)件結(jie)構上(shang)(shang)來看，它有(you)以下(xia)的(de)功能(neng)模塊：

1、電池參數檢測（傳感器層）

包括電(dian)(dian)(dian)池(chi)系(xi)統總電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、總電(dian)(dian)(dian)流(liu)、單體電(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)檢(jian)(jian)測(ce)、溫度(du)檢(jian)(jian)測(ce)、煙霧探測(ce)、絕緣檢(jian)(jian)測(ce)、碰撞檢(jian)(jian)測(ce)等。

2、接觸器控制與電池安全保護（執行層）

電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)(guan)理系統具備驅動(dong)接觸(chu)器(qi)的電(dian)(dian)(dian)路和(he)診斷接觸(chu)器(qi)各個高壓(ya)節點的實(shi)際狀態。電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)(guan)理最后(hou)(hou)手段是(shi)斷開(kai)接觸(chu)器(qi)，診斷到故障后(hou)(hou)，根據(ju)故障的危害來分級(ji)處理，并通過串行網絡(luo)通知整車(che)控制器(qi)進行有效處理，在極端情況下超過一定(ding)安(an)全閾值時，BMS也可以切斷主回(hui)路電(dian)(dian)(dian)源(yuan)，防止違反電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)安(an)全目標等對乘員產(chan)生傷害。

3、MCU計算核心

這部分(fen)(fen)是(shi)整個電池管(guan)理系統的(de)(de)算(suan)法(fa)，這部分(fen)(fen)也是(shi)電池系統作為一個整車控制器實現既定的(de)(de)功能(neng)安全(quan)目標最基(ji)礎的(de)(de)電路結構(gou)。

4、故障電路

這部分(fen)是有關整個電池管理系統本身和外部的(de)情(qing)況的(de)處理，包括故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)(jian)測(ce)、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)類型判斷、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)定位、故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)信息輸出等(deng)。故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)檢(jian)(jian)測(ce)是指通(tong)過采集到的(de)傳(chuan)感器信號，采用(yong)診斷算(suan)法(fa)診斷故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)類型。

5、均衡電路

整個電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)的(de)不(bu)(bu)一(yi)致(zhi)性(xing)直接影響電(dian)池(chi)系(xi)統(tong)的(de)實際可(ke)(ke)用容量(liang)，這個不(bu)(bu)一(yi)致(zhi)性(xing)會隨著時間進(jin)行累積(ji)。電(dian)池(chi)均衡電(dian)路和相應的(de)控制算法，是根據單體電(dian)池(chi)信息，采用均衡方式(shi)，盡可(ke)(ke)能使電(dian)池(chi)組容量(liang)接近于最小單體的(de)容量(liang)。

6、電源管理電路和EMC抑制

電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)管理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)從電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)模組和(he)12V電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)上驅電(dian)，通過(guo)合(he)理(li)的保(bao)護電(dian)路來管控不(bu)同(tong)節點的電(dian)源情況。由(you)于電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)處在(zai)(zai)(zai)一個高壓大電(dian)流的環境里面，外部的負載(zai)會(hui)(hui)導致在(zai)(zai)(zai)母(mu)線上會(hui)(hui)有大量的暫(zan)態分量，在(zai)(zai)(zai)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)內部的電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)管理(li)系(xi)(xi)(xi)統(tong)需要具備好(hao)的抗電(dian)磁干擾能(neng)力，這(zhe)里就(jiu)要求在(zai)(zai)(zai)電(dian)源端，信號(hao)端具備良好(hao)的布局和(he)理(li)。

7、網絡通訊和喚醒電路

電池(chi)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統是需(xu)要(yao)與整車(che)(che)動力總成、車(che)(che)身網(wang)絡(luo)等整車(che)(che)網(wang)絡(luo)節點(dian)通(tong)信(xin)，也需(xu)要(yao)進(jin)行對應的網(wang)絡(luo)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)和喚醒休眠管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)。在(zai)整個電池(chi)壽命周期(qi)里面(mian)，需(xu)要(yao)完成刷(shua)寫配置(zhi)、在(zai)線(xian)標定、監(jian)控、升級維護等，一(yi)般電池(chi)管(guan)(guan)(guan)理(li)(li)系(xi)統包含多路串行通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)。

8、信息存儲單元

用于存儲關鍵(jian)數(shu)據(ju)，比(bi)如在整個(ge)生命周期(qi)內客戶使用的情況，這部分核心內容是記錄電池系統超出預期(qi)的濫用數(shu)據(ju)的時間和頻次。

9、其他輔助電路

在實際的設計中會考慮加入時鐘模塊等電路。

10、可選電路

在電(dian)(dian)池管理系統(tong)可以(yi)加入絕緣(yuan)檢測電(dian)(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(ke)分為(wei)兩類：

1、集中式

集中式(shi)硬件(jian)架(jia)構將所有電(dian)氣(qi)部(bu)件(jian)集中在一塊板子上（包(bao)括單(dan)體電(dian)壓(ya)、單(dan)體溫度的(de)(de)(de)采(cai)樣(yang)芯片），采(cai)樣(yang)芯片與主(zhu)芯片之間(jian)采(cai)用(yong)(yong)菊花鏈通訊，電(dian)路設計相對(dui)(dui)簡單(dan)，大部(bu)分低壓(ya)的(de)(de)(de)HEV都是(shi)這樣(yang)的(de)(de)(de)結構。這樣(yang)做的(de)(de)(de)優點(dian)是(shi)相對(dui)(dui)而言比(bi)(bi)較(jiao)簡單(dan)、成(cheng)本(ben)降(jiang)低；缺點(dian)是(shi)單(dan)體采(cai)樣(yang)的(de)(de)(de)線束比(bi)(bi)較(jiao)長，導(dao)致(zhi)采(cai)樣(yang)導(dao)線的(de)(de)(de)設計較(jiao)為復雜，長線和短線在均(jun)衡的(de)(de)(de)時候會(hui)導(dao)致(zhi)額外的(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)壓(ya)降(jiang)，整個電(dian)池包(bao)的(de)(de)(de)線束排(pai)布也相對(dui)(dui)麻煩，采(cai)樣(yang)通道數有限，適用(yong)(yong)于較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)電(dian)池包(bao)。

2、分布式

分(fen)布式硬件架(jia)構包括主板(ban)和從(cong)板(ban)，其中主板(ban)為(wei)BMU，從(cong)板(ban)為(wei)各個(ge)CSC采樣(yang)芯片。這種硬件架(jia)構優點是可以將(jiang)(jiang)模(mo)組裝(zhuang)配的(de)過程簡化，采樣(yang)線(xian)(xian)束(shu)改動起來相對容易，線(xian)(xian)束(shu)距(ju)離均(jun)勻，不存在(zai)壓降不一的(de)問題；缺點是成本較高，需要額外的(de)MCU、獨立(li)的(de)CAN總線(xian)(xian)方式只是將(jiang)(jiang)各個(ge)模(mo)塊的(de)信息整個(ge)發送給BMS。