新能源电池管理BMS解决方案
新能源汽车的电池管理系统设计与优化
新能源汽车的电池管理系统设计与优化随着环境保护意识的提高和对能源消耗问题的关注，新能源汽车逐渐成为解决能源和环境问题的重要选择。
作为新能源汽车的核心部件，电池管理系统（BMS）的设计与优化对于新能源汽车的性能、安全和寿命具有至关重要的影响。
本文将重点探讨新能源汽车的电池管理系统的设计原理和优化方案。
一、电池管理系统的设计原理1.1 电池参数监测与测量电池管理系统需要实时监测和测量电池的各项参数，包括电压、电流、温度、电池的剩余容量等。
这些参数的监测与测量是电池管理系统的基础，可以实时掌握电池的状态，为后续的控制与优化提供准确的数据。
1.2 温度管理与控制温度是影响电池寿命和安全性的重要因素之一。
电池管理系统需要通过温度传感器实时监测电池的温度，根据温度变化采取相应的措施，例如控制冷却风扇的运行、调整电池的工作温度等，以保证电池的运行在安全和有效的温度范围内。
1.3 电流均衡与分配由于电池单体之间存在差异，其容量和内阻也会有所不同。
电池管理系统需要对电池单体进行均衡和分配电流，确保各个单体之间的电荷和放电状态相对均衡，提高电池组的性能和寿命。
1.4 电池状态估计与预测电池状态估计与预测是电池管理系统的重要任务之一，通过对电池的充放电过程进行建模和分析，可以实时准确地预测电池的剩余容量、健康状态和寿命。
这对于电池充电和放电管理以及车辆的续航里程估计具有重要意义。
1.5 安全保护机制电池是新能源汽车最重要的能源储存设备，其安全性至关重要。
电池管理系统需要具备安全保护机制，如过充保护、过放保护、过温保护等，以保证电池的使用安全和可靠性。
二、电池管理系统的优化方案2.1 优化电池的运行工况为了提高电池的寿命和性能，应该尽量减少电池的工作压力。
一方面，可以通过降低冲放电电流密度，减少电池的充放电速率，降低电池的工作温度。
另一方面，可以设计合理的充电策略，避免频繁的充放电过程。
通过优化电池的运行工况，可以减缓电池的衰减和老化速度，延长电池的寿命。
(完整)电池管理系统(BMS)解决方案
电池管理系统（BMS）解决方案
背景
电池管理系统(Battery Management System，BMS），通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”,与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。
动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源,但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大，可能出现过充、过放和局部过热的危险，严重影响电池组的使用寿命和安全.BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。
产品功能
针对新能源车辆高压电池组的电池管理系统采用分布式结构，拓扑结构如下图所示：
图一高压电池管理系统拓扑结构
BMU:BMS 总控制器 , 电池组状态计算、充放电控制等
BCU：BMS 从控制器，电池单体电压、温度采集 ,主动/ 被动均衡电路
IVU：电池组电流、总电压采集
绝缘模块：电池组绝缘电阻采集 , 可以与 IVU集成
同时积极开展48V BSG 系统的BMS 的研究。
48V BMS 系统的拓扑结构如下图所示，BMS 控制器负责电池单体电压、温度采集，电池组间的主、被动均衡，电池组参数计算以及充放电控制。
图二电池管理系统拓扑结构产品参数
高压电池管理系统BMU 参数
高压电池管理系统BCU 参数
48V BSG 系统BMS 参数
成功案例
•上海某新能源公司 48V BSG系统 BMS 开发项目•某新能源公司 BMS 控制系统开发
•天津力神电池本体模型及 SOC算法开发
•国内某研究所 600V铅酸电池组管理系统开发。
一种新能源电动汽车电池管理系统BMS的SOC修正和均衡策略
一种新能源电动汽车电池管理系统BMS的SOC修正和均衡策略1 SOC修正策略真实SOC（用于限功率），表显SOC（CAN发送）；1）放电模式下，当最低单体电压＞3100mV，真实SOC = 表显SOC。
2）放电模式下，当最低单体电压≤3100mV（得出目标SOC=17%，该值基于25℃，1C放电试验，后期根据电芯试验数据查表），2.1若真实SOCreal > 20%，SOCreal直接赋值17%，当完成赋值后，表显SOCcan 加快安时积分倍率，Diff(SOCcan) = K * I * t；K = SOCreal / 17；（如：触发动态修正时，SOCreal=25.5%，K=1.5，安时积分速率加快1.5倍）2.2 若真实SOCreal < 14%，SOCreal直接赋值17%，当完成赋值后，表显SOCcan 减慢安时积分倍率，Diff(SOCcan) = K * I * t；K = SOCreal / 17；（如：触发动态修正时，SOCreal=8.5%，K=0.5，安时积分速率减慢到0.5倍）2.3 若真实SOCreal = [14,20]%,无需修正。
表显SOC真实SOC3）放电模式下，按照2）修正完成后，末端单体4级故障时，SOC可直接赋值为0。
4）放电模式下，BMS单体最低电压未达到4级故障时，SOC停留在1%2 均衡策略（1）全充放电流程均开启均衡；（2）增加同一时间均衡单体个数，同一时间均衡最高5节。
均衡状态、位号EEPROM记录功能：BMS均衡状态有效，本次均衡过程中（发生唤醒源丢失）进入休眠状态，重启BMS时：1）若两次时差<30min。
继续按照上次休眠前记录的均衡位号持续均衡，直到退出条件。
2）若两次时差>30min，重新判定均衡条件（寻找最高5节单体电压位号）。
BMS均衡状态无效：BMS上电判定均衡条件（寻找最高5节单体电压位号）。
3）BMS均衡状态有效，整车电流＜5A，持续60min。
NXP无线bms方案
NXP无线bms方案概述：近年来，随着电动交通工具的迅猛发展和智能化进程的加速，无线BMS（Battery Management System，电池管理系统）方案成为了新能源车辆领域的热门话题。
作为一家全球知名的半导体解决方案提供商，NXP推出的无线BMS方案引起了广泛的关注和赞誉。
本文将对NXP无线BMS方案进行介绍和分析。
一、NXP无线BMS方案的特点NXP无线BMS方案采用了先进的射频（RF）技术和无线通信技术，实现了对电池组的远程监测和管理。
其主要特点包括：1. 高可靠性：NXP无线BMS方案采用了多重安全机制，确保了数据的稳定传输和可靠性。
同时，方案还支持多节点通信，在多节点系统中能够提供高度可靠的互联。
2. 高精度：NXP无线BMS方案利用了先进的传感器和数据处理技术，能够实时准确地监测电池组的状态，包括电压、电流、温度等参数，并能够进行精确的电量估算和剩余寿命预测。
3. 易于集成：NXP无线BMS方案提供了丰富的软硬件支持，能够与车辆的其他系统进行无缝集成，如车载娱乐系统、导航系统等，为用户提供便捷和智能的使用体验。
二、NXP无线BMS方案的应用领域NXP无线BMS方案可以广泛应用于各类电动交通工具，包括电动汽车、电动自行车、电动摩托车等。
同时，它也适用于一些需要远程监测和管理电池组的场景，如能源存储系统、太阳能发电系统等。
三、NXP无线BMS方案的优势和价值1. 提升安全性：NXP无线BMS方案能够实时监测电池组的状态，及时发现异常情况，如过充、过放、温度异常等，以保障电池组的安全运行。
同时，采用无线通信技术，可以避免传统有线BMS方案潜在的安全隐患。
2. 增加可靠性：NXP无线BMS方案支持多节点通信，能够实现节点之间的数据共享和备份，提高了系统的容错能力和可靠性。
同时，采用先进的传感器和数据处理技术，确保数据的准确性和一致性。
3. 提高智能化水平：NXP无线BMS方案的集成度高，具备较强的处理和计算能力，可以进行大数据分析和智能决策。
新能源汽车电池管理系统设计与实现
新能源汽车电池管理系统设计与实现近年来，新能源汽车的普及率逐渐提高，而其中的电池管理系统也越来越受到关注。
电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是新能源汽车电池组的核心控制系统，可以对电池的状态进行监测、保护和管理等功能。
本文将介绍新能源汽车电池管理系统的设计与实现。
一、电池管理系统的功能与要求电池管理系统是新能源汽车电池组的核心控制系统，其功能与要求可以归纳为以下几点:1.电池状态监测。
电池管理系统可以实时监测电池的温度、电压、电流和SOC等状态，确保电池组的稳定性和安全性。
2.电池均衡控制。
电池管理系统可以对电池组内部的单体电池进行均衡控制，确保单个电池的寿命和安全性。
3.电池组保护。
电池管理系统可以对电池组进行短路、过充、过放、超温等保护措施，防范电池组发生故障。
4.故障诊断。
电池管理系统可以对电池组的故障进行识别和诊断，提高新能源汽车的可靠性和维护性。
二、电池管理系统的硬件设计电池管理系统的硬件设计包括电池监测电路、均衡控制电路和保护电路三个部分。
1.电池监测电路。
电池监测电路主要用于对电池的电压、电流、温度和SOC进行监测。
其中，电压监测可以通过ADC芯片实现，电流监测可以通过霍尔元件实现，温度监测可以通过NTC热敏电阻实现。
SOC采用卡尔曼滤波算法计算。
2.均衡控制电路。
均衡控制电路主要用于对电池组内部的单体电池进行均衡控制。
采用电池监测电路采集到的电池状态，通过控制MOS管的开关状态，实现对单体电池的均衡控制。
3.保护电路。
保护电路主要用于电池组的保护措施，可处理过流、过压、欠压和过温等情况，防范电池组发生故障。
三、电池管理系统的软件设计电池管理系统的软件设计主要包括配置参数、状态监测、均衡控制、保护措施和故障诊断等功能。
1.配置参数。
配置参数是电池管理系统的基础，包括电池组容量、电池单体数量、最大充电电压、最大放电电压、最高温度等参数。
2.状态监测。
锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统解决方案
锂电池管理系统（BMS）是用来监控和控制锂电池组的电池管理系统。
以下是一些解决方案可以提高锂电池组的性能和安全性：
1. 电池状态监测：BMS可以实时监测锂电池的电流、电压、温度等参数，以确保电池的正常工作状态。
2. 电池均衡技术：BMS可以实现对电池组内单体电池的均衡充电，以避免某些电池充放电不平衡问题，延长整个电池组的寿命。
3. 温度管理：BMS可以根据电池组的温度情况进行智能控制，避免过热或过冷对电池性能的影响。
4. 充放电保护：BMS可以监测电池组的充放电过程，一旦出现异常情况，例如过充、过放、短路等，BMS将及时切断电流，以保护电池和系统的安全。
5. 故障诊断和报警：BMS可以检测电池组的故障，并及时发出警报以便用户采取相应的措施，避免进一步损害。
6. 数据记录和分析：BMS可以记录和存储锂电池的使用信息和性能参数，以便用户分析和评估电池组的健康状况，优化使用策略。
需要注意的是，使用BMS时应选择正规合法的厂家和产品，并按照厂家的指南安装和使用，以确保符合中国的法律政策和相关标准要求。
电池管理系统解决方案
电池管理系统解决方案
一、电池管理系统(BMS)概念
电池管理系统(BMS)是一种专门针对电池的自动化管理系统，它主要
由传感器、控制器和分布式通信构成，利用电池身上的温度传感器、电压
传感器和电流传感器等来进行实时的电池检测，并通过控制器和分布式通
信网络将数据传输到上位机和相关的终端。
BMS具有对电池组进行实时监测，自动调节电池组温度和电压，及时判断电池组的故障，防止任何可能
破坏电池组的短路，漏电等潜在危险的作用。
二、BMS的组成
1.传感器：电池管理系统(BMS)通常由温度/湿度传感器、电压传感器、电流传感器、热释电传感器、分体电压传感器、高压断路器等传感器组成。
2.控制器：控制器负责动态控制、自动调节电池组温度和电压，并对
传感器获取的信息进行处理。
3.分布式通信：BMS使用一种分布式通信网络（如CAN总线、I2C总线、RS485总线等）来将传感器采集的信息传输到上位机或相关的终端，
从而实现对电池的监测、调试、控制等功能。
三、BMS的功能
1.实时监测电池组：BMS可以实时监测电池组的电压、电流、温度等
参数，并将信息传输到上位机，以便管理者可以对电池组进行实时监测。
2.自动调节电池组温度。
新能源车bms电池管理系统常见故障及维修方法
新能源车bms电池管理系统常见故障及维修方法
新能源车BMS电池管理系统的常见故障及维修方法如下：
1. 电池一致性差、欠压：当单体电池最高和最低电压相差200mV以上，或者缺一箱电池信息导致总电压不正常时，电池管理系统会认为电池一致性差或欠压。
此时需要更换电池。
2. 信号线异常：部分单体电压时有时无或连续的两个单体电压显示异常，可能是信号线存在异常。
此时需要拧紧连接不牢固的采集点螺丝，插紧插件，将退针的线束插紧。
3. 内部CAN通讯异常：如果HVU通讯异常、BMU通讯异常导致电池显示不全，系统告警，可能是内部CAN通讯异常。
此时需要更换或者维修损坏
的模块。
4. 环境检查：当系统出现故障时，比如系统无法显示，先不要急于深入考虑，因为有些细节往往会被忽略。
首先要看明显的东西：电源是否接通，开关
是否打开，电线是否全部接好等等。
也许问题的根源就在于此。
5. 排除方法：当系统中出现类似干扰时，应逐个排除系统中的所有元件，以确定哪个部分对系统有影响。
6. 更换方法：当某个模块温度、电压、控制等异常时，可以用相同数量的线改变模块的位置，以诊断模块问题或线束问题。
以上内容仅供参考，如果需要更多信息，建议咨询专业技术人员或查阅相关技术手册。
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新能源电池管理BMS解决方案
德州仪器：以前电动工具，电动自行车还是以铅酸电池为主，去年大家可能留意到一个新闻，江浙70-80%铅酸电池厂都被关闭，因为铅酸电池环境污染引起了政府高度重视，所以接下来在电动工具，电动自行车方面使用锂电池的概率会越来越高。
今天先介绍基于电动工具、电动自行车方面的基本应用方案。
严格来讲，动力电池行业目前还没有非常标准化的产品，电池本身都还没有一个标准，所以我们的方案相对来说比较多，以满足不同的需求。
对于电动自行车和电动工具，我们芯片主要是四大类：
第一，模拟前端芯片。
模拟前端就是把所有电芯的信息、温度、电压以及电流信号全部采集回来，送到中央处理器，通过软件控制实现整体控制（警告，保护，均衡…）。
第二，独立工作的的全功能保护芯片。
此类型片实时监控电池系统的电压，电流，温度等状态，一旦出现可能引起对电池损坏或者爆炸的危险状态，保护芯片将会切断整个电流回路。
第三，二级保护芯片。
电池最危险的情况有两种：一种是充电的时候，充电电压过高引起电池的损坏或爆炸；另一种是短路，短路不仅对电池本身造成危害，还对整个电池系统造成损害。
为了避免在上面所述的全功能保护芯片故障时，电池系统在严重故障下发生损坏或爆炸，往往会在系统中加入一个冗余的二级保护，专门在最危险的条件下切断系统电流回路。
目前最常用的二级保护芯片组要是针对过电压保护。
第四，电池电量计芯片。
如果你留意iPhone或者笔记本的电池，里面有一个功能就是告诉你现在电池还剩百分之多少的容量，还能用多久，这个叫做计量芯片。
在电动工具和电动自行车有一部分产品提出了这个要求，其实对计量功能，很多人有一个误解，认为计量功能是可有可无的。
那我们看看为什么一定要准确知道这个剩余容量呢？电子元件技术网（ ）来的资料，答案如下：
第一，一个精确的计量能够给你的客户很好的使用体验，能够准确测算出电池还能够用多久，这样就可以避免在使用过程中突然发生关机，导致重要数据丢失；第二，准确的计量可以使你的电池可用容量增加，计量芯片本身不会增加电池的容量，但是电池所有的保护设定都有安全余度，如果没有计量芯片，安全余度就不得不设得比较高。
你看轻载的时候，电池的放电平台比较高，如果是重载的时候，这个电压平台会急剧下降。
以前的保护原理，一般都是以电压为主，电压低于某一种阈值的时候，就认为电池已经放空了，就需要把这个电池切断，但是实际上我们在判断的时候无法判断是重载还是轻载，电池是新电池还是旧电池，所以我们不得不预留较大的安全裕度。
如果芯片能够准确的告诉你，我们还剩多少容量，这样的话就可以用容量来判断你什么时候应该切断回路，这样你就可以不用预留过大的安全裕度，就可以增加你的电池的可用容量。
接下来我们先讲一下保护芯片，德州仪器提供从2串一直到192串保护芯片，这
又分为全功能保护芯片和二级保护芯片。
2到4串，基本上是平板电脑的应用范围，3到 6串主要是应用工具的范围，6到16串主要是电动自行车还有UPS 的使用范围。
这里所示的二级保护芯片能提供过电压冗余保护。
BQ294XX主要用于平板电脑与笔记本电脑。
独立的BQ77PL157可以用于3~6节电芯，通过级联，BQ77PL157可以支持最多18节电芯，可用于从电动工具到UPS, E-Bike等领域。
全功能保护芯片，我们这里介绍的方案主要是针对4串到16串的应用。
BQ77908 适用于4-8串的应用，BQ77910是做4-10串，但是 BQ77908和BQ77910可以级联起来，可以支持最高到18节电芯。
以前的电动自行车主要是7-10串，现在新的是36V电动自行车可能是 12-13串，对于8串和10串来说，BQ77908和BQ77910是目前在市场上最具性价比的管理芯片。
但是BQ77908和BQ77910当时设计的时候做了一个CHGST管脚，用于充电器的识别。
但是在中国所有的充电器都是2个头，不会有3个头，所以这个地方加一个简单的外部电路，也可以模拟这样的充电器识别功能。
关于充电器更详细的内容可以到知识库这里了解：
/public/baike 。
从功能上面讲，BQ77908和BQ77910能够提供所有完善保护功能：过压，过流、过温保护。
过流保护又分为充电过流保护，放电过流保护，再加上短路保护，所有的保护功能都可以通过EEPROM进行设定。
BQ77908和 BQ77910是独立工作的芯片，本身具有一个I2C接口，但是这个接口主要用于对EEPROM编程,这是
BQ77908和BQ77910有很大的一个特点。
大家可能用过精工的产品，精工的产品的各项参数都是定死的，比如说过电压保护的阈值是4.2伏，这是定死的，客户是不能修改的，这样就减少了灵活性，而BQ77908和BQ77910可以任意去设定这个值，就变得很灵活。
第二个特点是BQ77908和BQ77910所控制的两个MOS 管（分别用于充电和放电回路的控制），既可以并联也可以串联。
为什么要并联呢？如果这两个MOS管串联的话，这个回路里面，电流都会流经这两个MOS管，功耗就会比较大；如果说外部应用允许把充放电回路的接口分开的话，采用MOS管并联结构，当电池充电时，充电电流就不会流过放电控制MOS 管，当电池放电时，放电电流也不用流经充电MOS管，功耗就会大大降低，从而达到节省成本和减少方案的目的。
自动粘贴原文地址节能
会： /public/seminar/content/sid/55
BQ77908和BQ77910内部集成了50毫安的均衡电流回路,除此以外，因为在电动自行车里面，我们连接线比较多，有可能会发生断线，这里所指的断线不是指电池之间，大电流回路里的连接点的断路，而是指电池采样信号线输入到芯片的连接点，这个地方有很多时候是通过插口过来的，有可能在振动过程中就会松脱，BQ77908和BQ77910可以通过内部电路自动识别连接线断开的故障。
BQ77908和BQ77910也可以通过一些简单外部电平转换电路实现级联的功能，从而支持10~18节电芯的串联。
此外，BQ77908和 BQ77910自身的功耗很低。
其高性价比已得到很多客户的认可。
模拟前端芯片不能独立工作，必须跟MCU相配合，TI提供两种颗芯片：BQ77PL900、BQ76925。
900是针对电动自行车设计，支持 5~10 串，BQ76925主要是针对电动工具设计，它支持3-6串，BQ76925工作架构必须跟MCU相配合，它的功能是把
电压、电流、温度全部采集进来，采集进来以后通过模拟电压转换，转换成一个精确的模拟信号传递到MCU，通过AD转换从而使系统识别到所有的电池参数，并通过内部控制软件实现对电池内的充放电控制MOS管的控制来实现安全控制。
这里面有几个要点要注意，首先我们电压采样回来的精度如果不准将会导致两个问题，一是保护的点可能是不那么准；二是如果系统还需要对电池做精密的计量，没有准确的电压和电流信号是不可能完成的。
特别是我们现在看到磷酸铁锂电池应用得比较多，磷酸铁锂电池最大的特点是放电的平台非常的平缓，这就可能由于很小的电压误差（比如说5mv）导致较大的容量误差（比如10-20%），因此我们电压电流采样的精度要高。
常温下，BQ76925能够提共小于正负3mv
以内的电压采样误差，全温度范围内可以做到5mv以内，而且温漂非常的低。
刚才龚总提到过均衡的问题，对于大功率的应用大家要求比较高，但对于电动工具等应用，由于成本压力，一般采用被动均衡，BQ76925内部集成 50毫安均衡回路，能够满足常规的应用，而且外部元件很少，性价比比较高，我爱方案网（）也有提到过这些。
由于MCU需要通过软件对电池系统进行控制，大家知道软件两个问题：可靠性的问题，运行速度比较慢。
一旦发生短路,希望电池保护系统在200us之内切断电流的时候，可能AD转换都还没有完成，如果我们完全不采用任何其他辅助功能，它的可靠性就大大降低了，所以BQ76925增加了一个内部报警信号，当电流超过一定限值的时候（你可以预先设定这个阈值），就发出一个告警信号，使你的MCU进入中断，迅速进入过流处理的程序，及时完成对充放电MOS管的操作，安全性就得到了保障。
因为客户可能采用不同的MCU，其AD转换的最高输入电压有的是5V，有的是2.5V，因此BQ76925提供两档电芯电压转换比例，0.3和 0.6。
BQ76925可以支持最低到1moH 的电流检测电阻，可以支持到100A安以上的电流，完全满足电动工具的需求。
BQ76925的通讯口是 I2C。
BQ76925本身功耗比较低，正常工作是40个uA，目前这个芯片已经被一些大客户采用。
德州仪器是一个半导体公司，我们的产品广泛应用于各种领域，除了电池管理芯片以外，我们在MCU，电源，信号处理方面都都有很完善的方案。
在电动汽车电池方面，我们能够给大家提供一些什么样的产品呢？首先，所有你需要用到芯片， MCU,POWER, 隔离芯片…都可以提供给你。
第二，能够提供业界最高精度的方案，目前我们可以做到1mV的精度。
下面我们会详细介绍方案，TI是唯一在ISO26262的标准组织里面拥有专家的芯片公司，我们所有芯片设计都是基于ISO26262 D 的标准要求来完成，而且TI也是目前在锂电池管理行业里最具经验的芯片公司。
去年TI完成了对国家半导体收购，国家半导体有一项很好的技术，就是主动均衡，等一会儿我跟大家做一点点探讨，主动均衡到底有什么用处。
首先来介绍我们在均衡方面到底哪样一些基本的技术...
完整版地址：
/public/seminar/content/type/article/rid/221/ sid/55。