BMS是電動(dòng)汽車(chē)電池管理系統(tǒng)是連接車(chē)載動(dòng)力電池和電動(dòng)汽車(chē)的重要紐帶。BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池組運(yùn)行過(guò)程中的重要信息，與外部設(shè)備如整車(chē)控制器交換信息，解決鋰電池系統(tǒng)中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關(guān)鍵問(wèn)題。主要作用是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過(guò)度充電和過(guò)度放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。通俗的講，就是一套管理、控制、使用電池組的系統(tǒng)。

一、什么是BMS系統(tǒng)1、鋰離子電池使用范圍受限；

對(duì)于鋰離子電池，其理想的工作范圍受限很大，并不寬泛.因此，鋰離子電池在應(yīng)用過(guò)程中必須進(jìn)行管理，尤其在動(dòng)力電池的應(yīng)用場(chǎng)景下.2.安全問(wèn)題

• Distortion 變形

• Swelling 鼓脹

• Flaming 著火

• Explosion 爆炸

過(guò)壓(過(guò)充)、過(guò)流和過(guò)溫，會(huì)給鋰離子電池帶來(lái)一系列的安全隱患。3.性能管理鋰電池電池的外特性表現(xiàn)與其自身的狀態(tài)（ SOC/SOH/溫度）及環(huán)境溫度有很大的關(guān)系。

4.壽命

• Temperature factor 環(huán)境因素

• Voltage factor (SOC & ?SOC) 電壓因素（SOC窗口）

• Current factor 電流因素

高SOC及高溫環(huán)境下，會(huì)加劇電池不可逆的容量損失5.一致性

• Capacity 容量

• Impedance 阻抗

• Self-discharge rate 自放電率

要求電池包內(nèi)所有的電芯完全一致是幾乎不可能的事情，這就意味著各電芯間會(huì)存在著不一致的工作條件（內(nèi)阻/發(fā)熱量/SOC區(qū)間）及不同的老化率，所以需要均衡管理。二、BMS主要任務(wù)是什么？ 

• BMS主要任務(wù)：

• 電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)

• 電池狀態(tài)分析

• 電池安全保護(hù)

• 能量控制管理

• 電池信息管理

• ……

BMS需要避免動(dòng)力電的超范圍濫用，保證動(dòng)力電池安全可靠、高效及長(zhǎng)壽命的運(yùn)行。三、BMS系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.1 BMS系統(tǒng)架構(gòu)

一種典型BMS系統(tǒng)架構(gòu)

BMS系統(tǒng)架構(gòu)

主從式BMS拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Local ECU layer

• Management of 6-12 cells in a module

• Communication via CAN or daisy-chain

• Voltage monitor for every cells

• Multi-points temperature monitor

• Passive balance or active balancing

• Function realization by MCU or ASIC

是否采用菊花鏈?zhǔn)酵ㄓ?Advantages

• No isolator for each LECU

• Easy harness for system

• Low cost

Disadvantages

• EMI/EMC problem for vertical bus

• Limited range

• Break on daisy-chain cause the interruption of whole communication

兩種方案成本對(duì)比

四、BMS功能清單和數(shù)據(jù)采樣要求熊貓個(gè)人習(xí)慣上把BMS功能分為三大部分

• BMS基礎(chǔ)功能:V/I/T采樣，保護(hù)功能（過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)溫、絕緣電阻），繼電器驅(qū)動(dòng)，狀態(tài)采樣，繼電器粘連檢測(cè)，CAN通信；

• BMS核心功能：電芯均衡、SOP（功率）、SOE（能量）、SOC（荷電狀態(tài)），SOH（健康程度）；

• BMS應(yīng)用相關(guān)：碰撞信號(hào)檢測(cè)、交/直流充電、充電器狀態(tài)檢測(cè)、熱狀態(tài)、加熱/冷卻需求、預(yù)充、喚醒/休眠、與VCU通信；

BMS的剩余容量估算是BMS的核心內(nèi)容也一直是業(yè)界難點(diǎn)。首先它是一個(gè)估算值，根據(jù)電池組電壓，電流，放電倍率，溫度等因素經(jīng)過(guò)算法計(jì)算得出的值，這就要求你的系統(tǒng)先要采集的足夠準(zhǔn)，足夠快才能保證最后的結(jié)果準(zhǔn)確。可是這又和你主控芯片的處理速度，AFE的精度，采集電流的方案選擇，溫度傳感器的精度。還有從系統(tǒng)整體考量采樣頻率的大小諸多因素有關(guān)。選用高處理速度高精度的芯片勢(shì)必會(huì)增加成本，采樣頻率越快系統(tǒng)負(fù)荷也越大，所以目前技術(shù)條件下大家都是參考自己具體項(xiàng)目來(lái)權(quán)衡各方面因素。

根據(jù)V/I/T測(cè)量值，估算內(nèi)阻 容量然后估算出SOC和SOH 綜合SOC和SOH得出SOP可用功率最終反應(yīng)到用戶(hù)那里就是剩余可行駛里程數(shù)；

估算值精度的行業(yè)通用要求如下

數(shù)據(jù)采樣要求數(shù)據(jù)采集延時(shí)/同步性問(wèn)題

• BMS A/D轉(zhuǎn)化 100μs

• 通訊網(wǎng)絡(luò) 2+8個(gè)字節(jié)的問(wèn)答幀~0.3ms

• BMS資源協(xié)調(diào)和調(diào)度

帶來(lái)的問(wèn)題

• 快充安全問(wèn)題

• 均衡效果差

• 狀態(tài)估計(jì)算法精度

建議

• 根據(jù)信號(hào)特征選采樣頻率（5~10 fmax）

• 不同的物理量，不同采樣頻率（I最高，T最低）

• 信息上報(bào)需要系統(tǒng)考慮，避免誤報(bào)

數(shù)據(jù)采集精度問(wèn)題

• 電流采集精度決定SOC精度

• 電壓精度影響SOC、安全

• 電壓精度決定均衡效果

建議

• 精度并非越高越好

• 避免成本過(guò)高

• 過(guò)度依靠精度，降低系統(tǒng)可靠性

• 合適的精度，需要充分論證和驗(yàn)證

V/I/T精度要求

國(guó)標(biāo)QCT897中的規(guī)定如下一般企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)比這個(gè)高一點(diǎn)