动⼒电池需要从”电量管理“、”充放电“、”能量回收“等等各个⽅⾯来管理。那么对于新能源汽车BMS如此重要，今天漫谈君就和⼤家聊⼀聊动⼒电池管理系统（BMS）策略与开发⽅法。
动⼒电池需要从”电量管理“、”充放电“、”能量回收“等等各个⽅⾯来管理。那么对于新能源汽车BMS如此重要，今天漫谈君就和⼤家聊⼀聊动⼒电池管理系统（BMS）策略与开发⽅法。
⼀直以来，电动汽车没有发展起来的原因就是电池，电池的瓶颈太⼤，现有技术⽆法保证续航⾥程，其实最早发展的是电动车，⽐燃油车更早，但因为续航的原因，在100多年前，电动车胎死腹中，直到近些年，能量密度的提升特别是BMS的出现，也就是BMS的出现，使得纯电动汽车有了跨越式的发展。
⼀、BMS是什么
英⽂名称BatteryManagement System，中⽂名称管理系统，对电池进⾏监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进⽽控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动⼒电池和电动汽车的重要纽带。
⼆、BMS主要功能
1、参数检测通风柜风量
实时采集电池充放电状态。采集的数据有电池总电压、电池总电流、每包电池测点温度以及单体模块电池电压等。 2、剩余电量（SOC）估计
电池剩余能量相当于传统车的油量。为了让司机及时了解SOC，系统应即时采集充放电电流、电压等参数，通过相应的算法进⾏SOC的估计。
so.csdn/api/v3/search?p=1&t=all&q=3、充放电控制
根据电池的荷电状态控制对电池的充放电。若某个参数超标，如单体电池电压过⾼或过低，为保证电池组的正常使⽤及性能的发挥，系统将切断继电器，停⽌电池的能量供给。
4、热管理
实时采集每包电池测点温度，通过对散热风扇的控制防⽌电池温度过⾼。
5、均衡控制
由于每块电池个体的差异以及使⽤状态的不同等原因，因此电池在使⽤过程中不⼀致性会越来越严重。系统应能判断并⾃动进⾏均衡处理。
6、故障诊断
通过对电池参数的采集，系统具有预测电池性能、故障诊断和提前报警等功能。
7、信息监控
电池的主要信息在车载显⽰终端进⾏实时显⽰。
8、参数标定
膜分离装置
由于不同的车型使⽤的电池类型、数量、电池包⼤⼩和数量不同，因此系统应具有对车型、车辆编号、电池类型和电池模式等信息标定的功能。BMS通过RS232接⼝与上位机标定软件进⾏通信来实现。 9、CAN总线接⼝
根据整车CAN通信协议，与整车其他系统进⾏信息共享。
三、BMS结构
在纯电动汽车中将动⼒电池分组串并联形成整车⾼压电源为整车提供动⼒源。
BMS主要结构如下图所⽰：
从整车⾓度考虑，设计BMS采⽤分布式⽹络控制系统结构，系统结构和在车上的布置情况如下图所⽰。系统中在每个电池包中布置电池测控模块，各个电池测控模块通过485总线与BMS中央控制器连接在⼀起形成整个系统。BMS中央控制器同时通过RS232总线将监控信息发
控模块，各个电池测控模块通过485总线与BMS中央控制器连接在⼀起形成整个系统。BMS中央控制器同时通过RS232总线将监控信息发送到信息显⽰器，通过CAN总线接⼝与整车控制系统进⾏通信。
四、BMS电⽓架构
对于分布式BMS，由1个主控制器、1个⾼压控制器、2个从控制器及相关采样控制线束组成，通过CAN总线实现各控制器间信息交互，如下图所⽰。
1、主控制器
处理从控制器和⾼压控制器上报的信息，同时根据上报信息判断和控制动⼒电池运⾏状态，实现BMS相关控制策略，并作出相应故障诊断及处理。
领衬
2、⾼压控制器
2、⾼压控制器
实时采集并上报动⼒电池总电压、电流信息，通过其硬件电路实现按时积分，为主板计算荷电状态（State of Charge，SOC）、健康状态（State of Health，SOH）提供准确数据，同时可实现预充电检测和绝缘检测功能。 3、从控制器
实时采集并上报动⼒电池单体电压、温度信息，反馈每⼀串电芯的SOH和SOC，同时具备被动均衡功能，有效保证了动⼒使⽤过程中电芯的⼀致性。
4、采样控制线束
自动上料系统
为动⼒电池各种信息采集和控制器间信息交互提供硬件⽀持，同时在每⼀根电压采样线上增加冗余保险功能，有效避免因线束或管理系统导致的电池外短路。
五、BMS控制⽅法
⼀个完整、合理的BMS控制⽅法，才能保证动⼒电池安全可靠地实现其最优的性能并保证最长的使⽤寿命，BMS主要控制⽅法有如下⼏种：
1、⼯作模式控制
BMS具有以下5种⼯作模式
A、下电模式
下电模式是整个系统的低压与⾼压部分处于不⼯作状态的模式。在下电模式下，BMS控制的所有⾼压接触器均处于断开状态；低压控制电源处于不供电的状态。下电模式属于省电模式。
B、待机模式
BMS在此模式下不处理任何数据，能耗极低，能快速启动。准备模式下，系统所有的接触器均处于未吸合状态。在该模式下，系统可接受外界的点⽕锁、整车控制器、电机控制器、充电插头开关等部件
发出的硬线信号或受CAN报⽂控制的低压信号来驱动各⾼压接触器，从⽽使BMS进⼊所需⼯作模式。
C、放电模式
BMS在待机模式下检测放电WAKEUP信号后，接收车辆控制器（Vehicle Control Unit，VCU）发来的动⼒电池运⾏状态指令和接触器的动作指令，并执⾏相关指令，完成BMS上电及预充电流程，进⼊放电模式。
当BMS检测到点⽕锁的⾼压上电信号Key_ST信号后，系统将⾸先闭合B-接触器。由于电机是⼀感性负载，为防⽌过⼤的电流冲击，B-接触器闭合后，即闭合预充接触器进⼊预充电状态；当预充电容两端电压达到母线电压的95%时，⽴即闭合B+接触器并断开预充接触器进⼊放电模式。⽬前轿车常⽤的低压电源由12V铅酸蓄电池提供，不仅可为低压控制系统供电，还为转向电机、⾬刮电机、安全⽓囊及后视镜驱动电机等提供电源。为保证低压蓄电池能持续为整车控制系统供电，低压蓄电池需有充电电源，⽽直流转换接触器的开启即可满⾜这⼀需求。因此，当电池系统处于放电状态时，打开B+接触器后即闭合直流转换接触器，以保证低压电源持续供电。
D、充电模式
BMS在待机模式下检测充电WAKEUP信号后，接收VCU发来的动⼒电池运⾏状态指令和接触器的动
作指令，并执⾏相关指令，完成BMS 充电流程，进⼊充电模式，同时与车载充电机通讯。当BMS检测充电唤醒信号Charge Wake Up时，系统即进⼊充电模式。在该模式下B-接触器与车载充电接触器闭合，同时为保证低压控制电源持续供电，直流转换接触器处于⼯作状态。充电模式下，系统不响应点⽕锁发出的任何指令，充电插头发出的充电唤醒信号可作为判定为充电模式的依据。磷酸铁锂电池在低温下不具有很好的充电特性，低温下对锂电池充电有⼀定的危险性。基于安全的考虑，还应在系统进⼊充电模式之前对系统进⾏⼀次温度判别。当电池温度低于0时，系统进⼊充电预热模式，此时可通过接通直流转换接触器对低压蓄电池供电，同时可⽤预热装置对电池模组预热；当电池包内的温度达到并超过0时，系统可进⼊充电模式，即闭合B-接触器。
E、故障模式
BMS在任何模式下检测到故障，均进⼊故障模式，同时上报VCU故障状态和相关故障代码。故障模式是控制系统中常出现的⼀种状态。由于车⽤电池的使⽤关系到⽤户的⼈⾝安全，因⽽系统对于各种相应模式总是采取安全第⼀的原则。BMS对于故障的响应还需根据故障等级⽽定，当其故障级别较低时，系统可采取报错或发出轻微报警信号的⽅式告知驾驶⼈员；⽽当故障级别较⾼，甚⾄伴随有危险时，系统采取直接断开⾼压接触器的控制策略。电压蓄电池是整车控制系统的供电来源，⽆论是处于充电模式、放电模式还是故障模式，直流转换接触器的闭合都可使得低压蓄电池处于充电模式，从⽽提供接连不断的低压电⼒供应。
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