BMS简介 20160130
BMS 概述
2. 电池管理系统用于：
BMS 简介
1. BMS 是 Battery Management System 的缩写， 意思为电池管理系统。 ① 监测并指示电池状况(电压、温度、电流、剩余能量)。 ② 在异常情况下向用户发出报警信号（声光） 。 ③ 严重时根据制定的控制策略管理电力传送链路以保护电池从而延长电池使用寿命。 ④ 能量均衡作用，使得系统中电池剩余能量趋于一致，延长系统的整体放电时间。
BMS 的必要性
1. 锂离子电池，在使用中最怕的就是过充电和过放电。一旦过充、过放电，电池就要损坏，容 量降低，寿命减少。严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧。 2. 蓄电池在成组使用时，更容易发生过充、过放电的现象，其根源都在于电池的一致性差异所 引起来的。而这些差异，如果在充、放电过程中没有得到应有的控制，将进一步加大，导致 部分电池发生过充、过放电现象，造成电池容量和寿命的急剧下降，最终引起事故的发生。
BMS 的主要功能
1. 实时监测电池状态。通过检测电池的外特性参数（如电压、电流、温度等） ，采用适当的算 法，实现电池内部状态（如容量和 SOC 等）的估算和监控，这是电池管理系统有效运行的基 础和关键； 2. 在正确获取电池的状态后进行热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警等； 3. 建立通信总线，向显示系统、整车控制器和充电机等实现数据交换。
BMS 系统构成
元 （+若干个均衡模块） +1 个主控单元+显示单元， 所有模块都通过车内 CAN 总线相连， 组成 BMS 系统。BMS 系统由三大部分组成: 1. 终端模块。 整个项目中，即在 1 个电池包内按装 1 个采集单元或加入 1 个电池均衡模块，若干个采集单
2. 中央处理模块。 3. 显示模块。
BMS 简介
BMS 终端
终端模块与电池直接打交道，完成下列功能： 1. 电池电压和温度精密测量。采集单元：每个采集单元可测量若干串（例如 24 串）电池端电 4. 能量均衡。电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不一致超过规定值时，在充电电流小于 一定值后，可自动对电池进行均衡。 2. 热管理。 3. CAN 通信。 压及若干个（例如 6 个）测量点温度和 1 路风扇控制，安装在每个电池包内。
4. 从控模块主要实现电压测量、温度测量、均衡管理、热管理和通讯等电路。
BMS 简介
5.
BMS 中央处理模块
1. 中控模块为ＢＭＳ系统的核心 中控模块为ＢＭＳ系统的核心，主要完成下列功能： ① 总电压测量。 ② 总电流测量。 ③ 绝缘电阻测量。 ④ SOC 计算。 ⑤ 数据分析及分级报警。
BMS 简介
⑥ 保护控制。 ⑦ CAN 通信。 2. 主控单元：主控单元完 主控单元完成对电池组总电压、总电流的检测，并通过 成对电池组总电压、总电流的检测，并通过 CAN 总线与采集单元、均 衡模块、显示单元或车载仪表系统及充电机等通信。
BMS 显示模块
1. 常规数据采集。 2. 实时数据显示。 3. 语音报警。 4. 数据记录及图表显示。 （可选） 5. 远程通信。 （可选） 6. OBD 数据显示。 7. CAN 通信功能。
BMS 简介
显示模块主要人机界面作用，主要完成下列功能：
BMS 模块功能描述
1. 电源模块：给各种用电器件提供稳定电源 2. MCU 模块：采集、分析数据、收发控制信号
3. 继电器控制模块：控制继电器的吸合、断开来控制电池组是否向外供电 4. 电流检测模块：采集电池组充放电过程中的充放电电流 5. 电压检测模块：测量电池组各个模块电压 6. 温度检测模块：检测电池组充放电过程中电池组温度
7. 均衡控制模块：对电池均衡进行控制 均衡控制模块：对电池均衡进行控制。电池均衡处理能够保证不同电芯之间荷电状态达到一 电池均衡处理能够保证不同电芯之间荷电状态达到一 致，避免单个电池在充电时被过充、放电时被过放，充分均衡过程能够使电池组容量达到最 大。
8. 总电压与绝缘检测模块：监测动力电池组总电压以及电池组与车体之间的绝缘是否符合要求
9. CAN 收发模块：进行其他控制器与 MCU 间的数据通信及程序的标定与诊断,协调整车控制系 10. RS232 收发模块：用于进行电池组管理系统状态监控、程序的标定、参数的修正 统与 MCU 之间的通信
BMS 简介
BMS 绝缘测量
电动车辆或油电混动与传统车辆显著区别之一就是前者有高压存在了。现在通行做法将高压回 路与低压回路彻底隔离。低压回路沿用传统做法，汽车大梁为公共地。很多裸露在外的金属部件都 和大梁相连。所以高低压之间的绝缘就显得非常重要，高压一旦窜到低压，就会有致人触电的安全 隐患。由此看出绝缘测量在电动车或油电混动车上是必须的。 按照电动汽车标准规定，绝缘电阻必 须大于 100Ω/V 才算合格。
BMS 数据记录
新能源产品应用时间不长，相关产品多处于不成熟阶段，出现问题时往往互相推诿，责任难于 界定。但有了数据记录功能后，通过查询历史数据，了解相关产品实际使用性能，有助界定质量责 任，促使相关产品方精益求精，提高产品品质功能推动行业进步。从监视电池的性能看，这些数据 是要记录的：各单体电池的电压、单体电池的温度、电池的 SOC。由于这些数据的变化是缓慢渐进 的，每分钟记一次就可以了。跟整车相关的 BMS 数据如总电压、总电流、BMS 报警数据、SOC，变 化比较快，可以和电机转速打包一起记录，每 1-2 秒记录一次。另外车辆运行的传统数据如车速、加 速踏板位置、刹车位置、电机温度、灯光信号等等可以打包一起记录，记录间隔 1-2 秒一次。
BMS 远程通信
足不出户就能了解车辆的运营情况当然是个诱人的想法，蓬勃发展的无线通信网络已使这种愿 望变成现实。下面唯一需要解决的是运营费用由谁承担，数据服务中心由谁来维护，数据安全性如 何保证，法律层面的认证如何做，商业营运的隐私如何保证。相信在不久的将来，这些都不在是问 题。
BMS 主要技术要点
1. 主回路控制模块 BMCU 输出高低电平控制信号来控制驱动继电器闭合与断开，实现主回路继电器的吸合与开
BMS 简介
启。串行互锁控制方式，提高控制可靠性。 2. 电压采集 采用专用的电压采集芯片对单体电池电压进行模数转换后， 通过光耦将数字信号传至 LMCU。 单体电池电压的检测精度为 5mV
3. 温度采集
采用数字式温度传感器，把每个温度传感器的地线、数据线、电源线进行合并，采用一根数 4. 据总线来进行通信，温度检测精度为 1℃。 承担了电池管理系统核心的计算工作，包括电池组的 SOC，最高、最低温度，最大、最小充 安时计量方法的基础上，采用电池的 OCV-SOC 曲线对 SOC 进行修正。 数据处理与 SOC 估算
放电功率，最大、最小充放电电流，最大、最小模块电压等数据的分析计算。SOC 的估算在
BMS 对电池真正的核心价值
1. 测试 2. 评价 3. 建模 4. 后续的算法
5. 对应模组和系统级的改正
BMS 对电池的保护功能
延迟电芯寿命和安全使用。 保护功能如下： 1. 过压保护：过充电将损坏电芯，可能导致燃烧和爆炸。 2. 欠压保护：深度放电将损坏电芯，从而减少电池容量。 3. 过流保护 4. 短路保护 5. 超温保护 6. 漏电保护
BMS 的性能
高能量和快速响应时间。 1. 高级电池均衡功能。 2. 可重复利用 。
BMS 简介
3. 在 260ns 内快速处理短路事件 。
BMS 的管理功能
应用设备接口。 1. RS232 接口 2. CAN 总线接口 3. 历史故障记录
红海和蓝海
1. 蓝海：电池+算法。这是靠电池、实验以及人才堆出来的。
2. 红海：对应的不同的模组设计所需要的模组和系统级的改正，整个 EE 的软硬件架构。
总结
1. 这个产业不需要那么多 BMS 公司， 在这个过程里面， 大量的没有竞争优势的公司就彻底倒下 来了。 2. 赢家只有做电池的和做车的两方，长久来看还是两者的技术联盟靠谱一些，这已经开始超越 简单的供应关系，变成伙伴关系。 3. 不管是规模大的如 Bosch，专业如 Preh，都会被跳过，这是一个整合的时代。