一、電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)

動(dòng)力電池是新能源電動(dòng)汽車的動(dòng)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(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理電池，那么電池管理系統(tǒng)由哪些部分組成呢？

從硬件結(jié)構(gòu)上，電池管理系統(tǒng)由傳感器、控制器、執(zhí)行器、高低壓線束等組成，從硬件結(jié)構(gòu)上來看，它有以下的功能模塊：

1、電池參數(shù)檢測（傳感器層）

包括電池系統(tǒng)總電壓、總電流、單體電池電壓檢測、溫度檢測、煙霧探測、絕緣檢測、碰撞檢測等。

2、接觸器控制與電池安全保護(hù)（執(zhí)行層）

電池管理系統(tǒng)具備驅(qū)動(dòng)接觸器的電路和診斷接觸器各個(gè)高壓節(jié)點(diǎn)的實(shí)際狀態(tài)。電池管理最后手段是斷開接觸器，診斷到故障后，根據(jù)故障的危害來分級(jí)處理，并通過串行網(wǎng)絡(luò)通知整車控制器進(jìn)行有效處理，在極端情況下超過一定安全閾值時(shí)，BMS也可以切斷主回路電源，防止違反電池安全目標(biāo)等對(duì)乘員產(chǎn)生傷害。

3、MCU計(jì)算核心

這部分是整個(gè)電池管理系統(tǒng)的算法，這部分也是電池系統(tǒng)作為一個(gè)整車控制器實(shí)現(xiàn)既定的功能安全目標(biāo)最基礎(chǔ)的電路結(jié)構(gòu)。

4、故障電路

這部分是有關(guān)整個(gè)電池管理系統(tǒng)本身和外部的情況的處理，包括故障檢測、故障類型判斷、故障定位、故障信息輸出等。故障檢測是指通過采集到的傳感器信號(hào)，采用診斷算法診斷故障類型。

5、均衡電路

整個(gè)電池系統(tǒng)的不一致性直接影響電池系統(tǒng)的實(shí)際可用容量，這個(gè)不一致性會(huì)隨著時(shí)間進(jìn)行累積。電池均衡電路和相應(yīng)的控制算法，是根據(jù)單體電池信息，采用均衡方式，盡可能使電池組容量接近于最小單體的容量。

6、電源管理電路和EMC抑制

電池管理系統(tǒng)從電池模組和12V電池上驅(qū)電，通過合理的保護(hù)電路來管控不同節(jié)點(diǎn)的電源情況。由于電池系統(tǒng)處在一個(gè)高壓大電流的環(huán)境里面，外部的負(fù)載會(huì)導(dǎo)致在母線上會(huì)有大量的暫態(tài)分量，在電池系統(tǒng)內(nèi)部的電池管理系統(tǒng)需要具備好的抗電磁干擾能力，這里就要求在電源端，信號(hào)端具備良好的布局和理。

7、網(wǎng)絡(luò)通訊和喚醒電路

電池管理系統(tǒng)是需要與整車動(dòng)力總成、車身網(wǎng)絡(luò)等整車網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信，也需要進(jìn)行對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理和喚醒休眠管理。在整個(gè)電池壽命周期里面，需要完成刷寫配置、在線標(biāo)定、監(jiān)控、升級(jí)維護(hù)等，一般電池管理系統(tǒng)包含多路串行通信網(wǎng)絡(luò)。

8、信息存儲(chǔ)單元

用于存儲(chǔ)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，比如在整個(gè)生命周期內(nèi)客戶使用的情況，這部分核心內(nèi)容是記錄電池系統(tǒng)超出預(yù)期的濫用數(shù)據(jù)的時(shí)間和頻次。

9、其他輔助電路

在實(shí)際的設(shè)計(jì)中會(huì)考慮加入時(shí)鐘模塊等電路。

10、可選電路

在電池管理系統(tǒng)可以加入絕緣檢測電路等。

二、BMS電池管理系統(tǒng)的硬件架構(gòu)包括哪些

BMS電池管理系統(tǒng)的一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，由多個(gè)部分組成，從硬件拓?fù)浼軜?gòu)方面來看，電池管理系統(tǒng)的架構(gòu)可分為兩類：

1、集中式

集中式硬件架構(gòu)將所有電氣部件集中在一塊板子上（包括單體電壓、單體溫度的采樣芯片），采樣芯片與主芯片之間采用菊花鏈通訊，電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡單，大部分低壓的HEV都是這樣的結(jié)構(gòu)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)而言比較簡單、成本降低；缺點(diǎn)是單體采樣的線束比較長，導(dǎo)致采樣導(dǎo)線的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，長線和短線在均衡的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致額外的電壓壓降，整個(gè)電池包的線束排布也相對(duì)麻煩，采樣通道數(shù)有限，適用于較小的電池包。

2、分布式

分布式硬件架構(gòu)包括主板和從板，其中主板為BMU，從板為各個(gè)CSC采樣芯片。這種硬件架構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是可以將模組裝配的過程簡化，采樣線束改動(dòng)起來相對(duì)容易，線束距離均勻，不存在壓降不一的問題；缺點(diǎn)是成本較高，需要額外的MCU、獨(dú)立的CAN總線方式只是將各個(gè)模塊的信息整個(gè)發(fā)送給BMS。