电池管理系统BMS硬件技术要求书
新能源汽车电池管理系统技术手册
新能源汽车电池管理系统技术手册第一章介绍新能源汽车电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是一种应用于新能源汽车电池的管理和控制系统。
本技术手册将详细介绍新能源汽车电池管理系统的原理、功能、组成以及维护等方面的内容。
第二章 BMS原理BMS的原理是通过对电池组中每个单体与整体的监测、检测和控制，实现对电池组的安全、高效运行。
BMS通过电池参数的实时采集与分析，判断电池的状态，保障电池的使用寿命和安全性。
第三章 BMS组成BMS主要由电池管理单元、通信总线、传感器和人机界面等组成。
电池管理单元负责数据采集和处理，通信总线实现数据传输，传感器用于监测电池参数，人机界面用于与用户进行交互。
第四章 BMS功能BMS具备多种功能，包括电池状态监测、电池均衡控制、温度管理、电压保护、充放电控制和故障诊断等。
通过这些功能，BMS能够实时监测电池状态，保障电池组的安全运行。
第五章 BMS维护BMS维护包括对BMS系统的日常检查、定期保养和故障排除等方面。
日常检查主要包括检查BMS系统的工作状态和运行参数，定期保养则涉及对电池组的清洁和检修，故障排除则是在BMS系统出现问题时进行故障分析和修复。
第六章 BMS未来发展趋势随着新能源汽车的普及，BMS技术也将不断发展。
未来BMS将更加注重安全性和智能化，实现对新能源汽车电池系统的更精准监测和控制，提高电池的性能和寿命。
结语本技术手册对新能源汽车电池管理系统进行了全面的介绍，包括原理、组成、功能和维护等方面的内容。
希望通过本手册的阅读，读者能够了解和掌握新能源汽车电池管理系统的基本知识，为电池的安全和性能提供有效的保障。
电池管理系统BMS需求规格说明书
《GB/T 17626.(1-12,29)-2006 & IEC61000-4-(1-12,29) 电磁兼容 试验和测量技术》；
《GB/T 19596 有电池电子部件和电池控制单元组成的电子装置》；
工作电流（A）
休眠电流（mA）
-40～125
±2
≤8
≤2
≤1
从控单元BMU
工作电压自供电(v)
电池模块电压采集范围(v)
电池模块电压采集精度（mV）
电池采集通道数
温度采集通道数
DC9～55
0～5
≤±5
12/13
2
温度检测范围(℃)
温度采集精度(℃)
均衡电流（mA）
工作电流（mA）
休眠电流（uA）
-40～125
[约束条件2]
缺少整车台架、测功机等设备，整车性能试验需全部在实车上完成。
[约束条件3]
开发投入的资金约100万元，投入的研发人员为8名，产品的成本控制在2000元内。
备注：可另附页叙述。
销售部意见：
签名： 日期：年月日
技术部意见：
签名： 日期：年月日
技术责任者审核：
签名： 日期：年月日
总经理批准：
签名： 日期：年月日
顾客意见：
如果按照合同进行的约定开发，那么此规格书必须得到顾客的认可，其它不作要求。
签名： 日期：年月日
[面向的顾客]
电动汽车等新能源汽车生产企业。
[适用的法律/法规及遵循的标准]
《GB/T 27930-2011 电动汽车非车载传导式充电机与电池管理》；
BMS电池管理系统说明书讲解
BMS电池管理系统说明书BMS Battery Mnagement System Specification概述深圳市沃特玛电池有限公司动力电池组OPT电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）主要由功能模块（主机模块、采集模块、显示屏模块）和附件（线束、霍尔、直流继电器、主控箱等）组成，外加绝缘检测模块做监测装置，完成对动力电池的管理和应用。
OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件，其主要任务是：监测动力蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态，车体绝缘性能，与整车进行数据通讯，预测蓄电池的荷电状态（State Of Charge，简称SOC），与充电机通讯并对充电状态进行控制，热管理，存储电池单体电压等运行数据、故障报警和继电器控制记录，对电池出现的故障进行诊断和报警，最终达到防止电池过充和过放，延长其使用寿命等功能。
OPT电池管理系统一般是由一个主机模块，一个显示屏模块，一个绝缘检测模块和多个采集模块组成，各个组成模块之间通过CAN通讯进行信息交换和控制管理，每个采集模块能采集12串电池，可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数，采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显示屏模块显示，显示屏模块能显示BMS状态信息和进行参数配置，主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态，并且能在充电时与充电机通讯，控制充电电压和电流进行充电管理。
OPT BMS系统运行拓扑图如下：图1 OPT BMS拓扑图1.系统结构示图OPT电池管理系统一般分一体箱和分体箱，根据客户需求和电池型号配置而设计。
一体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同一个箱体，统一的对外接口，比较典型的一体箱结构示意图如下：图2 BMS一体箱示意图分体箱是由主控箱和电池箱组成，主控箱一般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等，主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等，以下为典型的一个主控箱示意图：图3 BMS主控箱结构示意图电池箱是根据客户需求和电池型号，配置不同的采集模块和风扇数量，实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机，并能进行热管理，其中典型的一个电池箱结构示意图如下：动力线接口通讯口采用螺母固定，从车箱底部锁螺丝上来图4 OPT BMS电池箱结构示意图2.OPT BMS各部件功能及其接口定义3.1 OPT BMS外形尺寸1、主机模块：130*110*39mm2、采集模块：113mm*96mm*43mm3、GPRS&数据存储上传模块：未定4、CAN盒125*82*27mm5、绝缘检测模块：165.0*80.0*26.5mm6、显示模块：160mm*96mm*42mm3.2 OPT BMS主机模块3.2.1 主机模块功能指标Ⅰ. 电池组电压计算与控制接收采集模块上传的电池组的所有单体电压，计算电池总电压并能够选出电池组的最高单节电池电压及序号和最低单节电池电压及序号，并能在显示屏模块指定位置显示，同时可以通过专用CAN 口上传到汽车仪表总线.Ⅱ. 电池组总电流检测和计算接收主控本身或采集模块上传的电池电流采集，根据设定的霍尔传感器额定参数，计算电池组总电流，并能在显示屏模块指定位置显示。
BMS技术规格书
BMS技术规格书SPECIFICATION FOR APPROVAL■功能方框图图 1 系统框图■主要功能特点1．具有PC端监控的上位机软件，具有通讯接口，可接电脑、液晶显示屏，读取单体电池电压，整组容量，充放电循环次数，电池包温度，SOH，SOC等。
2. 保护参数可灵活修改，保存在存储芯片内，且数据可保存50年不丢失。
3. 积分算法电量计显示功能，带有温度补偿，自放电补偿等。
4. 具有硬件二次保护。
5. 压差保护，任意两节电芯之间的电压差超过0.5V（可设置），充放电保护，且告警。
6. 过流保护及短路保护后，具有负载监测功能。
7. 可以和仪表盘通过UART通讯（可选）。
8．充放电温度保护。
9. 开关间歇式均衡电路，防止均衡电路严重发热。
■应用范围电动工具、小型无人机、启动电池等场合。
■最大适用范围■电气特性■安装尺寸图 2 安装尺寸■上位机主界面图 3 PC监控界面■使用注意事项1.使用过程中一定要遵循设计参数及使用条件，不得违背本规格书参数使用，否则容易损坏保护板，进而损坏电池组。
2.使用过程中要防静电，在测试，安装，接触该保护板时，要有相应的防静电保护措施。
3.充电口最高可承受16V 的直流电压，高于此电压的充电设备，不能保证保护板不被损坏，请按此规格内匹配设备。
4.使用中注意引线头，电烙铁，锡渣等不要碰到电路板上的元器件，否则有可能损坏本保护板。
5.对于充电电流，本保护板做了充电电流限制，请在此范围内选择充电设备。
过大的充电电流，本保护板会保护动作，禁止大电流充电，保护电池组的安全。
充电电流保护值可根据客户要求更改。
6.最大放电电流为持续数秒钟的最大电流，测试时，不可持续时间过长，以免功率MOS 过热损坏。
7.保护板和电池组组装作业时，不要把保护板靠近电芯表面，否则，热量会传递给电芯，影响电池组使用安全。
8.使用过程中如出现异常，请立即停止使用，送回原厂或请专业维修人员进行维修。
9.本保护板已经做了大量的可靠性试验，可靠性远远高于市面上的一般保护板，电芯的工艺也要同时保证，才会尽可能的减少电池使用安全事故的发生。
动力电池管理系统BMS关键技术（完整版）
动力电池管理系统BMS关键技术（完整版）电池管理系统，BMS（Battery Management System），是电动汽车动力电池系统的重要组成。
它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数，并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断；另一方面，将采集的关键数据上报给整车控制器，并接收控制器的指令，与车辆上的其他系统协调工作。
电池管理系统，不同电芯类型，对管理系统的要求往往并不一样。
那么，一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢？今天翻译整理了一篇文章，一起看看BMS的关键技术，整体内容分成上中下三个部分，今天是上篇。
简介电动汽车用锂离子电池容量大、串并联节数多，系统复杂，加之安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大，因此成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。
锂离子电池安全工作区域受到温度、电压窗口限制，超过该窗口的范围，电池性能就会加速衰减，甚至发生安全问题。
目前，大部分车用锂离子电池，要求的可靠工作温度为，放电时-20~55°C，充电时0~45°C（对石墨负极），而对于负极LTO充电时最低温度为-30°C；工作电压一般为 1.5~4.2 V左右（对于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料体系约2.5~4.2 V，对于LiMn2O4/Li4Ti5O12 材料体系约1.5~2.7 V，对于LiFePO4/C 材料体系约2.0~3.7 V）。
温度对锂电池性能尤其安全性具有决定性的影响，根据电极材料类型的不同，锂电池（C/LiMn2O4，C/LMO，C/LiCoxNiyMnzO2，C/NCM，C/LiFePO4，C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，C/NCA）典型的工作温度如下：放电在-20-55℃，充电在0-45℃；负极材料为Li4Ti5O12 或者 LTO时，最低充电温度往往可以达到-30℃。
BMS(电池管理系统)技术要求1
BMS管理技术要求一、需要定义的参数1、需要检测的参数：电压——○1单体电压；○2总电压；电流——○1充电电流；○2放电电流工作温度2、需要设定的参数：○1单体过压保护上限；○2单体过压保护下限；○3单体欠压保护下限；○4单体欠压保护上限；单体过压上限单体过压下限单体欠压上限单体欠压下限工作电压○5充电过流保护限值；○6放电过流保护限值；○7短路保护限值；○8采样电阻值；○9电池节数；○10温度保护上限；○11温度保护下限；○12保护延时时间t1，t2，t3，t4，t5；○13充、放电状态下，单体电压判断周期T。
二、保护策略1、过压保护策略。
系统监测到有电芯单体电压超过保护上限值，保护程序启动，停止充电，保护状态至少要延时t1秒。
系统在充电状态下，监测程序按T时长为周期，定时判断单体电芯电压是否超限。
t1秒后，若系统检测到电芯最大单体电压低于单体过压下限，过压保护解除。
2、欠压保护策略。
系统监测到有电芯单体电压低于保护下限值，保护程序启动，停止放电，保护状态至少要延时t2秒。
系统在放电状态下，监测程序按T时长为周期，定时判断单体电芯电压是否超限。
t2秒后，若系统检测到电芯最小单体电压高于单体欠压下限，欠压保护解除。
3、充电过流保护策略。
系统监测到充电电流大于充电电流保护限值，且小于20A时，充电过流保护程序启动，停止充电，保护状态延时t3秒。
若系统监测到充电电流大于20A，此时，则系统应工作与某个特定状态，系统不作充电过流保护。
t3秒后，如果监测到充电器移除，充电过流保护解除。
4、放电过流保护策略系统监测到放电电流大于放电电流保护限值，放电保护程序启动，停止放电，保护状态至少要延时t4秒。
t4秒后，若系统监测到负载移除，或者充电电流大于0，则放电过流保护解除。
5、过温保护策略系统监测到温度越限（上限、下限），过温保护程序启动，充放电MOS管全部断开，保护状态至少延时t5秒。
t5秒后，若温度回到正常范围，过温保护解除。
电池管理系统供货技术条件与规范
电池管理系统供货技术条件与规范
一、供货技术条件
1、电池管理系统（BMS）应具备符合国家相关标准及客户要求的技术参数，包括但不仅限于：
2、工作电压范围：6V~60V
3、最大输出电流：10A
4、极压保护：2.5V（＋）/2.0V（-）
5、过流保护：自动切断负载
6、短路保护：自动切断负载
7、温度报警：40℃
8、湿度报警：30℃
9、热继电器：2A/250VAC
10、尺寸：长宽高分别为：200mm×170mm×100mm
11、操作温度：-25℃~+55℃
12、相对湿度：5%-95%
13、输入电压范围：6V~60V
14、输入端口：Micro USB/5.5mm×2.1mm
二、规范要求
1、电池管理系统（BMS）应符合国家电池产品管理相关标准及客户的要求。
2、外壳材质应为符合标准的可燃烧型高分子材料，表面涂覆防尘防潮敷层，以防止外界气温及湿度对电池管理系统(BMS)的影响和损坏。
3、电池管理系统（BMS）应具备智能控制、过流保护、过压/欠压保护、温度保护等功能，以保证电池安全使用，并可应用于各种电池组；
4、电池管理系统（BMS）应具有足够的耐压强度、耐电强度及耐热性能，具备可靠自保护机制，防止由超负荷、反接、反极性、湿度、温度等原因造成损坏；。
BMS(电池管理系统)技术要求1
BMS管理技术要求一、需要定义的参数1、需要检测的参数：电压——○1单体电压；○2总电压；电流——○1充电电流；○2放电电流工作温度2、需要设定的参数：○1单体过压保护上限；○2单体过压保护下限；○3单体欠压保护下限；○4单体欠压保护上限；单体过压上限单体过压下限单体欠压上限单体欠压下限工作电压○5充电过流保护限值；○6放电过流保护限值；○7短路保护限值；○8采样电阻值；○9电池节数；○10温度保护上限；○11温度保护下限；○12保护延时时间t1，t2，t3，t4，t5；○13充、放电状态下，单体电压判断周期T。
二、保护策略1、过压保护策略。
系统监测到有电芯单体电压超过保护上限值，保护程序启动，停止充电，保护状态至少要延时t1秒。
系统在充电状态下，监测程序按T时长为周期，定时判断单体电芯电压是否超限。
t1秒后，若系统检测到电芯最大单体电压低于单体过压下限，过压保护解除。
2、欠压保护策略。
系统监测到有电芯单体电压低于保护下限值，保护程序启动，停止放电，保护状态至少要延时t2秒。
系统在放电状态下，监测程序按T时长为周期，定时判断单体电芯电压是否超限。
t2秒后，若系统检测到电芯最小单体电压高于单体欠压下限，欠压保护解除。
3、充电过流保护策略。
系统监测到充电电流大于充电电流保护限值，且小于20A时，充电过流保护程序启动，停止充电，保护状态延时t3秒。
若系统监测到充电电流大于20A，此时，则系统应工作与某个特定状态，系统不作充电过流保护。
t3秒后，如果监测到充电器移除，充电过流保护解除。
4、放电过流保护策略系统监测到放电电流大于放电电流保护限值，放电保护程序启动，停止放电，保护状态至少要延时t4秒。
t4秒后，若系统监测到负载移除，或者充电电流大于0，则放电过流保护解除。
5、过温保护策略系统监测到温度越限（上限、下限），过温保护程序启动，充放电MOS管全部断开，保护状态至少延时t5秒。
t5秒后，若温度回到正常范围，过温保护解除。
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BMS硬件技术要求
MA/SIR X.X.X
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1. 产品技术要求
硬件选型要求
BMS 的主控单元微处理器必须满足如下的性能要求：
序号项目主板MCU性能要求
1 处理器类型16位汽车级芯片
2处理器总线时钟频率≥80MHz
3Internal RAM（随机读写存储器）≥64Kbyte
4Flash（存储器）≥1Mbyte
5EEPROM (电可擦除读写存储器)≥4Kbyte
电池管理系统关键元器件要求采用汽车级产品并满足汽车电子相应的测试标准。
环境要求
相对湿度15% ～90%RH；
海拔高度-100～5000m；
气压范围56.9～106.3kPa；
工作环境温度范围为－40℃～＋85℃。
序号项目主板MCU性能要求
1 相对湿度15% ～90%RH
2海拔高度-100～5000m
3气压范围56.9～106.3kPa
4工作环境温度－40℃～＋85℃
电源管理要求
1.3.1 基本功能要求
N o.
序
Cont
ents
目录
Description
描述
R&D Requirements
设计要求
Remar
ks
说明
1.3.2 供电要求
1).BMS应支持6V-32V常火供电，工作模式下功耗（不含外部继电器）不超过
0.5A@12V，系统应用仅支持12V系统；
2).BMS应支持12V/24V（±15%）A+供电；
3).BMS应支持钥匙信号唤醒、VCU信号唤醒、A+信号唤醒、CC唤醒、预留定时唤醒、CAN唤醒，并预留1路硬线唤醒，内部应具备唤醒源识别功能；在无唤醒信号的情况下进入休眠模式，功耗要求不高于1mA。
CC在线不充电状态系统进行低功耗模式，功耗要求不高于5mA。
4).在汽车启动电池出现馈电异常情况时，BMS内部供电电路应避免出现充电系统相关接口（A+或CP）向汽车启动电池补电而导致硬件损坏的风险；
5).在供电系统9V-16V范围内，BMS的所有功能模块应能正常工作；
6).在供电系统6V-9V范围内，BMS的对外通讯功能正常工作，能判断电源欠压状态；
7).在供电系统16V-32V范围内，BMS的对外通讯功能正常工作，且能正常检测充电连接信号和电源过压状态，12V系统应用时为保护外部高压继电器，在24V A+供电时BMS 应进入保护状态，严禁常火24V系统应用环境；
8).在供电系统6V-9V或者16V-32V的范围内，BMS应控制外部继电器处于关断状态；
9).在供电系统16V-32V范围内供电时，BMS应控制交流充电电磁锁处于断开状态；
10).在满足BMS下电条件后，要求在1s内进入休眠状态，如果在下电过程中重新检测到上电要求，应能立即进入上电流程；
11).BMS应具备电源防反功能；
1.3.3 看门狗要求
1).BMS应支持软件看门狗，在周期性任务长时间未执行时，通过看门狗复位CPU；
2).当周期任务的周期≤50ms时，任务的看门狗监控时间设置不应小于250ms；当周期任务的执行周期>50ms时，任务的看门狗监控时间建议设置为5*任务周期；
1.3.4 实时时钟要求
1).BMS应提供实时时钟（RTC），在正常供电时，每年的时钟偏差不应超过5min；
2).BMS自带时钟备用电池，满电状态下备用电池的使用时间应不小于3个月；
3).在休眠模式下，BMS应能通过供电电源对RTC备用电池进行充电；
4).在RTC时钟信息出错或者丢失时，BMS应通过软件策略继续提供有效的时钟信息；
5).BMS应提供整车CAN网络校时接口功能；
数据信息采集要求
1.4.1 充电枪温度检测
1 参考2015国标应具备4路温度采集功能，直流和交流充电插座各提供2个温度检测探头（PT1000或NTC材质）；
2 温度检测范围为-40℃~125℃；
3 BMS应具备温度探头断路（或对电源短路）、对地短路故障诊断功能；
4 全部温度的采样时间不超过300ms；
5 在-30℃~65℃范围内温度检测误差不超过1℃，其它温度下不超过2℃；
6 具备多区间校正，区间自增益补偿功能；
1.4.2 电流检测
1).要求BMS提供双通道霍尔传感器检测能力；
2).BMS应具备电流传感器对电源短路、对地短路或断开故障诊断功能；
3).电流值需发送到整车CAN网络，充电电流为负值，放电电流为正值；
4).电流检测范围为-500A~500A；
5).电流检测时间不超过10ms；
6).电流传感器检测误差总体上要求不超过±1%FS。
特别地，在-30A~30A的范围内误差不超过±0.5A，在-200A~-30A和30A~200A的范围内误差不超过±2A，在-500A~-200A
和200A~500A的范围内不超过±3A。
高压安全管理要求
1.5.1 高压接触器控制功能要求
1).BMS应具备8路的高压继电器驱动控制；
2).继电器驱动持续载流能力不小于1A@12V，峰值载流能力不小于4A@12V/100ms；
3).BMS应具备粘连故障实时诊断功能（根据选配模块及市场应用，确定诊断类型）；
4).在受控状态下不应出现多个继电器触点同时动作，保证动作时间间隔不小于50ms；
5).BMS驱动电路应具备过载和过温保护能力以及开路、短路故障自诊断能力；
1.5.2 高压互锁信号要求
1).BMS需具备5路高压回路互锁检测功能，分别检测充放电回路高压连接器互锁状态；
2).为保证高压互锁检测的可靠性，BMS需提供4路PWM驱动信号用作高压互锁检测驱动信号，频率（不高于400Hz）和占空比可通过提供的软件进行标定，持续载流能力为50mA@12V；
1.5.3 碰撞信号检测要求
1).BMS需具备1路PWM碰撞信号输入捕获功能，捕获整车安全气囊发出的PWM信号（频率不高于400Hz，低有效），能正确识别频率和占空比；
2).BMS同时具备通过CAN总线接收安全气囊发出的碰撞信号；
1.5.4 高压绝缘耐压性能
1). BMS外壳同电池系统高压部件应具备足够的绝缘性能，绝缘电阻不小于20MΩ；
充电管理要求
1.6.1 车载充电要求
1).BMS需具备交流充电接口CC、CP信号、主触点温度检测能力，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.2-2015标准要求，能支持不同的充电模式；
2). BMS需具备交流充电S2信号控制功能，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T
20234.3-2015标准要求；
3). BMS需具备交流充电电磁锁控制与状态反馈检测功能，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015标准要求；
4).BMS与充电设备之间的时序控制满足GB/T 34657.2-2017要求；
1.6.2 非车载充电要求
1). BMS需具备直流充电接口CC2、主触点温度检测能力，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015标准要求；
CAN通信要求
1).BMS应具备3路CAN总线接口，其中两路分别用于与整车CAN网络、充电CAN 网络进行通信，另一路用于内网扩展、软件调试与标定；
2).BMS的整车CAN总线接口需兼容ISO11898-2、ISO11898-5和ISO118989-6标准，支持CAN信号唤醒功能，同时在PCB板上预留120Ω终端匹配电阻焊接位置，根据项目要求进行管控；
3).BMS的充电CAN总线接口需带120Ω终端匹配电阻；
4).BMS的标定CAN总线接口需兼容ISO11898-2和ISO11898-5标准，支持CAN信号唤醒功能，同时需带120Ω终端匹配电阻；
5).需在整车CAN总线接口实现BMS的诊断功能（诊断报文ID可配置）；（需要确认每个项目的内网CAN是否都可以增加到整车的OBD诊断接口上）。