科列技术BMS技术手册V5.8-20151115
深圳市科列技术股份有限公司
SHENZHEN KLCLEAR TECHNOLOGY CO.,LTD.
科列BMS锂电池管理系统
技术手册V5.8
电动交通锂电储能特种电源2015年
前言
首先感谢您购买科列BMS锂电管理系统。
本手册描述的BMS产品主要为电动交通领域和储能场合提供解决方案。本用户手册介绍了如何正确使用BMS锂电管理系统。BMS系统组成如下：
?主机模块BMU：含高压模块、GPRS模块（可选）；
?从机模块BSU：采集均衡模块；
?显示模块BDU：可选；
?高压箱BMS-Z：安装霍尔、继电器、预充电阻、熔丝及主机模块等；
?线束BMS-DL：采集均衡线、温度线、电源和CAN通讯线等。
在使用（安装、调试、运行、维护、检查）前，请务必认真阅读使用说明书。
注意事项：
1、本说明书中的图例仅为了说明，可能与您订购的产品有所不同。
2、由于产品升级或变更，以及为了提高说明书的便利性和准确性，本说明书的内容会及时进行变更。
3、由于损坏或遗失而需要订购使用说明书时，请与本公司各区域代理商联系，或直接与本公司客服联
系。
4、如您在使用中仍有一些使用问题不明，请与本公司客户服务中心联系。
客服电话：0755-********-805 ,邮箱：service@https://www.wendangku.net/doc/823981604.html,
安全注意事项
务必有专业电气人员或经培训合格后的技术人员进行操作。
安装时确保高压电源开关处于断开状态。
安装前请仔细检查物料，如有缺失或损坏，请不要危险安装。
安装位置要求防水、防潮，散热良好。
安装时必须佩带绝缘手套，请不要携带过大或过长的金属饰品，金属工具外部需要用绝缘胶带包裹严密方可使用。避免引起短路风险。
安装时严禁同时接触到电池组的总正、总负，以免高压伤人。
安装时切勿将杂物等落入模块内部，否则可能引起系统工作不稳定或损坏。
严格按照采集模块背面标签序号进行安装，否则存在采集到的地址与后台显示不对应。
所有模块正确连接后方可通电测试，通电状态下禁止插拔，否则存在触电或烧坏模块的风险。
非专业人员禁止拆卸模块外壳，更不得触摸内部电路板，以免引起触电事故。
没有经过厂家技术人员确认，禁止改装或在其他项目上使用本系统，以免造成严重事故。
资料版本：V5.8
归档时间：2015-11-15
公司为客户提供全方位的技术支持。
版权本公司所有，保留一切权利。内容如有改动，以实物说明为准，恕不另行通知。
科列BMS优势
主动均衡：
均衡电流最大5A，采用高效双向能量转移技术，真正做到过高单体电池的放电能量转移到过低单体电池，能量在单体间高效转移，与传统的被动式均衡方式有本质差异，有效延长了续航里程和电池寿命。无线传输：
基于云存储技术的无线监控系统，用户足不出户就能随时了解电池的运行状况。通过后台软件，用户可以随时查看电池组的详细信息：总电压、总电流、SOC、单体电压、电池温度、电池组漏电流等，并提供实时信息查看和历史数据海量下载，有效降低用户维护成本，实现主动维护和管理
高性能运算：
所有模块均采用32位高性能CPU，系统扩容升级方便，电池保护控制更为精准，采用高精度AD变换器，电流积分周期达到微秒级别。
汽车CAN总线：
BMS系统内部、外部均采用高速CAN2.0总线，多路CAN总线间电气隔离，大幅提高运行稳定性，产品能够稳定运行于大功率纯电动客车、高压储能等强干扰环境下。
汽车线束：
将非标准的BMS连接电缆创新性的设计成为可标准化批量生产的产品，质量可靠，工艺优良，防护等级高达IP67。达到汽车专业级线束要求。
高压绝缘监测：
可实时检测最高达900V电池母线的绝缘状态，可迅速在线检测电池单极接地，双极接地，中间接地等漏电故障，强弱电之间加强绝缘设计,有力保障电池在分布式高压场合使用的安全性。
关键数据冗余记录：
主机模块BMU内置大容量FLASH，BMS实时数据在通过无线发送的同时也存储到本地FLASH中，可靠记录BMS重要运行状态数据，便于追溯分析电池运行过程。
维护调试方便：
用户可以通过CAN接口、U盘、GPRS远程等方式导出BMS运行数据、升级程序，操作简便快捷。
目录
BMS系统概述 (6)
科列BMS功能简介 (6)
第一章BMU主控模块 (7)
1.1BMU03主控模块 (7)
1.1.1 BMU03主控模块型号列表 (7)
1.1.2 BMU03主控模块功能指标 (8)
1.1.3 BMU03A主控模块功能指标 (8)
1.1.4 BMU03主控模块外形尺寸图 (9)
1.1.5 BMU03主控模块信号接口定义 (9)
1.1.6 BMU03A主控模块信号接口定义 (11)
1.1.7 BMU03/BMU03A主控模块无线传输 (13)
1.1.8 BMU03/BMU03A主控模块USB接口 (14)
1.1.9 BMU03/BMU03A主控模块指示灯信号 (14)
1.1.10 BMU03A主控模块典型应用 (15)
第二章BMS05一体机模块 (17)
2.1BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块 (17)
2.1.1 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块型号列表 (17)
2.1.2 BMS05-25S/BMS05-25S一体机模块功能指标 (17)
2.1.3 BMS05-25S一体机模块外形尺寸图 (18)
2.1.4 BMS05-30S一体机模块外形尺寸图 (19)
2.1.5 BMS05-25S一体机模块信号接口定义 (19)
2.1.6 BMS05-30S一体机模块信号接口定义 (21)
2.1.7 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块USB接口 (24)
2.1.8 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块指示灯信号 (24)
2.1.9 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块典型应用 (24)
第三章BMU05主控模块 (25)
3.1BMU05主控模块 (25)
3.1.1 BMU05主控模块型号列表 (25)
3.1.2 BMU05主控模块功能指标 (25)
3.1.3 BMU05主控模块外形尺寸图 (26)
3.1.4 BMU05主控模块信号接口定义 (26)
3.1.5 BMU05主控模块USB接口 (28)
3.1.6 BMU05主控模块指示灯信号 (29)
3.1.7 BMU05主控模块典型应用 (29)
第四章BSU采集均衡模块 (30)
4.1BSU01-12S3T5A采集均衡模块 (30)
4.1.1 BSU01-12S3T5A采集均衡模块型号列表 (30)
4.1.2 BSU01-12S3T5A采集均衡模块功能指标 (30)
4.1.3 BSU01-12S3T5A采集均衡模块外形及安装尺寸图 (30)
4.1.4 BSU01-12S3T5A采集均衡模块接口定义 (31)
4.1.5 双向主动均衡功能介绍 (32)
4.2BSU03-26S5T采集均衡模块 (32)
4.2.1 BSU03-26S5T采集均衡模块型号列表 (32)
4.2.2 BSU03-26S5T采集均衡模块功能指标 (32)
4.2.3 BSU03-26S5T采集均衡模块外形尺寸图 (33)
4.2.4 BSU03-26S5T采集均衡模块接口定义 (33)
4.2.5 风扇、加热接口接线示意图 (35)
4.3BSU05-12S12T2A采集均衡模块 (35)
4.3.1 BSU05-12S12T2A采集均衡模块型号列表 (35)
4.3.2 BSU05-12S12T2A采集均衡模块功能指标 (36)
4.3.3 BSU05-12S12T2A采集均衡模块外形及安装尺寸图 (36)
4.3.4 BSU05-12S12T2A采集均衡模块接口定义 (37)
4.3.5 风扇、加热接口接线示意图 (38)
4.4BSU05-48S20T采集均衡模块 (39)
4.4.1 BSU05-48S20T采集均衡模块型号列表 (39)
4.4.2 BSU05-48S20T采集均衡模块功能指标 (39)
4.4.3 BSU05-48S20T采集均衡模块外形尺寸图 (40)
4.4.4 BSU05-48S20T采集均衡模块接口定义 (41)
4.4.5 风扇、加热接口接线示意图 (43)
第五章BDU显示模块 (44)
5.1BDU03显示模块 (44)
5.1.1 BDU03显示模块型号列表 (44)
5.1.2 BDU03显示模块功能指标 (44)
5.2BDU03显示模块外形尺寸图 (44)
5.3BDU03显示模块显示操作 (46)
第六章系统接线 (55)
6.1BMS CAN总线布线要求 (55)
6.2BMU模块开关量输入信号接线说明 (56)
6.3BMU模块分流器输入信号接线要求 (56)
6.4BMU03A主控模块与LEM双量程霍尔连接方法 (56)
6.5直流快充接口说明 (57)
6.6交流慢充接口说明 (57)
6.7BMS电源说明 (58)
第七章注意事项 (58)
7.1采集模块供电注意事项 (58)
7.2采集模块线束安装注意事项 (58)
附录一常见故障表 (59)
BMS系统概述
锂电池管理系统（BMS）是锂电池与外部世界的桥梁，BMS实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息，与外部设备如整车控制器或者电网储能主机交换信息，解决锂电池系统中安全性、可用性、易用性，使用寿命等关键问题。
科列BMS功能简介
科列系列BMS除具备总压采集、单体电压采集，温度采集，电流采集，绝缘监测、风扇控制，加热控制等基本功能外，还创新性的开发了主动均衡、远程监控、容量管理、充电管理，配电管理
图1- 1 BMS系统原理
系统由主控模块BMU(Battery Management Unit)、采集均衡模块BSU(Battery Sample Unit)、显示模块BDU(Battery Display Unit)（可选）组成。主控模块通过CAN接口与采集模块进行高速通信，BMU通过对电池组数据的实时采集分析，动态制定电池管理策略，通过热管理、主动均衡管理、充电管理、放电管理、边界管理等手段控制电池工作在合适的工况，同时与车辆VCU（在储能领域是PCS）及充电机进行信息交换。
系统具有丰富的外部接口，能够满足多种场合的应用需求，这些接口包括：电压采集输入接口、温度采集输入接口、风扇控制输出接口、加热控制输出接口、 CAN2.0接口、USB接口、GPRS无线接口、干接点输出接口，开关量采集输入接口，电流高速采集输入接口、高压信号采集输入接口。表1-1科列BMS技术参数
第一章 BMU主控模块
1.1 BMU03主控模块
BMU03系列主控模块适用于电动交通和电网储能场合，BMU主控模块是BMS系统的核心控制模块。
1.1.1 BMU03主控模块型号列表
BMU03主控模块型号见表1-2所示:
1.1.2 BMU03主控模块功能指标
BMU03主控模块功能指标见表1-3所示:
1.1.3 BMU03A主控模块功能指标
BMU03A主控模块是BMU03的升级版本，新增了交直流充电管理接口，功能指标见表1-4所示:
1.1.4 BMU03主控模块外形尺寸图
BMU03主控模块结构尺寸见图1-2所示:
图1- 2 BMU03主控模块外形图注：整机尺寸公差±0.5mm。
1.1.5 BMU03主控模块信号接口定义
BMU03主控模块端口如图1-3所示:
图1- 3 BMU03主控模块接口图BMU03主控模块接口信号定义如表1-5所示:
1.1.6 BMU03A 主控模块信号接口定义
BMU03A 主控模块端口如图1-4所示：
241211232210921208719186517432116151413
28141327261211252410923228721206519432118171615
J2
J3
2010919188717166515432114131211
J1
POWER-POWER+POWER-CAN1S CAN1S CAN1L CAN1H HOTOUT HOT+FAN+FANOUT RT01-
RT01
RT02-RT02RT03-RT03RT04-RT04RT05-RT05RT06-RT06RT07-RT07RT08-RT08RT09-RT09RT10-RT10IBATS-
IBATS+
BAT01-
BAT01+
BAT05-BAT02-BAT07-BAT06-BAT09-BAT08-BAT11-BAT10-BAT13-BAT12-BAT15-BAT14-BAT17-BAT16-BAT19-BAT18-BAT21-BAT20-BAT23-BAT22-BAT25-BAT24-POWER+
POWER-POWER+POWER-CAN1S CAN1S CAN1L CAN1H POWER+BAT04-BAT03-241211232210921208719186517432116151413
J4
RT11-
RT11
RT12-RT12RT13-RT13RT14-RT14RT15-RT15RT16-RT16RT17-RT17RT18-RT18RT19-RT19RT20-RT20241211232210921208719186517
432116151413J5
BAT35-BAT34-BAT37-BAT36-BAT39-BAT38-BAT41-BAT40-BAT43-BAT42-BAT45-BAT44-BAT47-BAT46-BAT49-BAT48-BAT51-BAT50-BAT53-BAT52-BAT54-31302928272625BAT32-BAT30-BAT28-BAT27+
BAT33-BAT31-BAT29-BAT27-
BAT26-32
图1- 4 BMU03A 主控模块接口图
BMU03主控模块接口信号定义如表1-6所示：
1.1.7 BMU03/BMU03A 主控模块无线传输
运行中的电动车辆不断移动位置，这给电动车辆的维护工作带来许多困难，尤其是电动车辆的核心部件锂离子动力电池组，其运行工况时刻都在变化，及时了解锂离子电池组的工作状况变得非常重要，这是保证电动车辆安全稳定运行的重要手段之一。科列推出升级版BMS 远程监控系统，采用高可靠工业级GPRS 数据模块，基于先进云技术搭建的365天×24小时无线监控网络，将传统费时费力的锂离子动力电池组维护工作变得非常简便快速，用户足不出户就能够及时的了解电池的运行状况，还可根据需要远程调整电池组的运行参数，以及下载海量历史运行数据，有力支撑用户对动力电池的精细化管理需求，无线传输系统原理见图1-5所示。
图1- 5基于云技术的无线监控网络示意图
安装科列BMS 系统的客车在运行过程中会实时的将电池数据通过GPRS 网络发送给云服务器，
电池维护工程师只要使用可以连接互联网的普通电脑终端就可以查询电池的实时运行数据。科列BMS远程监控软件包含以下三个软件：
使用此功能需插入带有GPRS流量的SIM卡。
详细使用说明请向科列公司索取电子文挡。
1.1.8 BMU03/BMU03A主控模块USB接口
用户可以使用通用的U盘将BMS记录的运行数据导出，也可以使用U盘进行BMS程序升级。
1.1.8.1 使用U盘升级程序
用户可以使用U盘方便的升级BMU主控模块程序，操作方法如下：
?将BMU03主控模块固件文件(KL_BMU.bin)放到U盘根目录中。
?关闭BMU03主控模块电源，将装有固件的U盘插入主控模块的USB接口。
?打开BMU03主控模块电源，此时主控模块将自动读取U盘中的程序进行升级，升级过程约5～10秒左右。
?程序升级完毕后，BMU03主控模块上的红色和绿色两个指示灯将常亮，表示升级成功。
?关闭BMU03主控模块电源，拔掉U盘然后再打开BMU03主控模块电源，程序将自动运行，红色指示灯熄灭，绿色指示灯慢闪，使用调试软件或显示屏检查版本号是否正确。
1.1.8.2 使用U盘导出运行数据
用户可以使用U盘方便的将BMS的当前配置参数和运行日志导出到U盘中，数据导出过程中绿色LED会常亮，红色LED熄灭，U盘上的指示灯闪烁。数据导出速度>1MB/分钟。
注意：由于BMU主控模块在导出数据过程中会暂停其他任务，所以USB数据导出功能只能在停车后才能使用，在正常行车过程中严禁将U盘插入BMU03主控模块USB端口。
1.1.9 BMU03/BMU03A主控模块指示灯信号
BMU主控模块提供两个LED指示灯对当前BMU运行状态进行指示。指示定义如表1-7所示：
快闪：指示灯点亮0.1秒，熄灭0.1秒，交替闪烁。
1.1.10 BMU03A主控模块典型应用
1.1. 10.1 HEV电动汽车应用功能配置
表1-8为BMU03A主控模块在混合动力汽车（HEV）应用上的典型接口方案。
1.1.10.2 EV电动车应用功能配置
表1-9为BMU03A主控模块在纯动力汽车（EV）应用上的典型接口方案。
1.1.10.3 储能应用功能配置
表1-10为BMU03A主控模块在高压储能应用上的典型接口方案。
第二章 BMS05一体机模块
2.1 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块
BMS05-25S一体机模块内部集成25串单体电池采集模块，BMS05-30S一体机模块内部集成30串单体电池采集模块，一体机模块适用于电动交通和电网储能场合，特别是空间紧凑的应用场合。2.1.1 BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块型号列表
BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块型号见表2-1所示:
2.1.2 BMS05-25S/BMS05-25S一体机模块功能指标
BMS05-25S/BMS05-30S一体机模块功能指标见表2-2所示:
国标交流充电枪联络信号具备具备不支持CC，CP信号激活
国标直流充电枪联络信号具备具备不支持CC2信号激活
外部通信接口2路CAN2.0，GPRS无线接口（可选）
内部通信接口1路CAN2.0，速率250Kbps
维护接口1路USB （用于数据导入导出，程序升级）
2.1.3 BMS05-25S一体机模块外形尺寸图
BMS05-25S一体机模块结构尺寸见图2-1所示，模块尺寸：257.0mm×104.0mm×35.5mm。
注：整机尺寸公差±0.5mm。
图2- 1 BMS05-25S一体机模块外形图
2.1.4 BMS05-30S一体机模块外形尺寸图
BMS05-30S一体机模块结构尺寸见图2-2所示，BMS05-30S一体机和BMS05-25S外尺寸和安装方式相同，BMS05-30S在BMS05-25S基础上增加一个电压采集端口JS。
注：整机尺寸公差±0.5mm。
图2- 2 BMS05-30S一体机模块外形图
2.1.5 BMS05-25S一体机模块信号接口定义
BMS05-25S一体机模块端口如图2-3所示:
图2- 3 BMS05-25S一体机模块接口
BMS05-25S一体机模块接口信号定义如表2-3所示：