车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
车载电池管理系统(BMS)
车载电池管理系统（BMS）一、BMS概述电池管理系统（BMS）为一套保护动力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。
二、BMS 的硬件拓扑BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。
集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面，比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合，可以显著的降低系统成本。
分布式是将BMS 的主控板和从控板分开，甚至把低压和高压的部分分开，以增加系统配置的灵活性，适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。
三、BMS 的状态估算及均衡控制针对电池在制造、使用过程中的不一致性，以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化，恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法，实现对电池全生命周期的高精度状态估算。
经测算，针对三元锂电池，常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达最大2%，平均估算偏差1%。
同时针对电池单体间的不一致性，使用基于剩余充电电量一致等均衡策略，最大程度的挥电池的最大能效。
四、电池内短路的快速识别电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因，是目前电池安全领域的国际难题，可导致灾难性后果。
电池内短路无法从根本上杜绝，目前一般是通过长时间（2 周以上）的搁置观察以期早期发现问题。
在电池的内短路识别方面，恒润科技拥有10 余项世界范围内领先的专利及专利许可。
利用对称环形电路拓扑结构（SLCT）及相关算法，可以在极短时间内（5 分钟内）对多节电池单体进行批量内短路检测，能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。
这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本，提高电池生产及使用过程的安全性。
新能源汽车中的电池管理系统的设计与优化策略
新能源汽车中的电池管理系统的设计与优化策略电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是新能源汽车中非常重要的组成部分。
它负责监控和控制电池的充放电状态、温度、电压等参数，以确保电池的安全、稳定和高效运行。
本文将介绍新能源汽车中电池管理系统的设计原理和优化策略。
一、电池管理系统的设计原理电池管理系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电池监测单元和控制单元，软件部分包括数据处理和算法控制。
1. 电池监测单元电池监测单元负责实时监测电池的状态，包括电压、电流、温度、SOC（State of Charge，即电池的充电状态百分比）等参数。
它通常由传感器、采集电路和信号处理器组成。
传感器负责将电池的实际参数转换为电信号，采集电路将电信号放大并进行滤波处理，信号处理器则负责将处理后的信号传输给控制单元进行进一步处理。
2. 控制单元控制单元负责接收电池监测单元传输过来的数据，并根据预设的参数和算法进行分析和决策。
它通常由微控制器或嵌入式系统构成。
控制单元可以根据电池的状态调整充放电策略，控制电池的充放电电流、温度等，以保证电池的安全和性能。
3. 数据处理和算法控制数据处理和算法控制是电池管理系统的核心部分。
它负责将电池监测单元传输过来的数据进行处理和分析，以获得电池的精确状态和健康度。
同时，算法控制可以根据电池的状态和需求制定合理的充放电策略，以优化电池的使用寿命和性能。
二、电池管理系统的优化策略为了提升新能源汽车的性能和安全性，电池管理系统需要采用一系列优化策略。
1. 充放电策略优化充放电策略是电池管理系统中最重要的优化策略之一。
通过合理控制充放电电流、电压和温度等参数，可以最大程度地延长电池的寿命，提高能量利用效率。
例如，在充电过程中，可以采用恒流充电和恒压充电相结合的方式，以平衡充电速度和电池寿命。
2. 温度监控和控制温度是影响电池寿命和性能的重要因素之一。
过高的温度会加速电池的老化和损坏，而过低的温度会降低电池的放电能力。
车辆电池管理系统与电池充电技术原理
车辆电池管理系统与电池充电技术原理随着电动汽车的普及和发展，车辆电池管理系统及电池充电技术成为了重要的研究领域。
本文将从车辆电池管理系统的概念和功能、电池充电技术原理以及未来发展方向等方面进行探讨。
一、车辆电池管理系统的概念和功能车辆电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是指安装在电动汽车或混合动力汽车中的一套电池管理系统，其主要作用是监测、控制和保护车辆的电池系统。
BMS的主要功能包括以下几个方面：1. 电池参数监测：BMS可以监测电池组的电池电压、电流、温度以及电池剩余容量等参数，并实时反馈给车辆系统。
2. 电池状态估算：BMS可以通过对电池参数的监测，利用算法估算电池的状态，如电池的充电状态、剩余电量等。
3. 充电控制：BMS可以对电池进行充电控制，确保电池的充电过程稳定和安全。
4. 放电控制：BMS可以对电池进行放电控制，保持电池的输出稳定和安全。
5. 故障诊断和保护：BMS可以通过监测电池的工作状态和参数，及时发现故障，并采取相应的保护措施，以防止电池组的损坏和事故的发生。
二、电池充电技术原理电池充电技术是电动汽车中至关重要的一环，它直接影响着电动汽车的续航里程和充电效率。
常见的电池充电技术包括直流充电和交流充电两种。
1. 直流充电：直流充电是指将外部电源的直流电能直接输入到电池组中进行充电。
该充电方式充电速度较快，适合路边或充电站进行快速充电。
直流充电的原理是通过充电桩将外部电源的直流电转变为电池组所需的电流和电压，然后通过BMS进行充电控制。
2. 交流充电：交流充电是指将外部电源的交流电能转变为电池组所需的直流电进行充电。
该充电方式相对较慢，适合在家庭或办公场所进行充电。
交流充电的原理是通过充电器将外部电源的交流电转变为电池组所需的直流电，并通过BMS进行充电控制。
三、车辆电池管理系统及电池充电技术的未来发展方向随着电动汽车市场的不断扩大和技术的进步，车辆电池管理系统和电池充电技术也在不断发展和改进。
(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。
电动汽车动力电池BMS探讨及方案
电动汽车动力电池BMS探讨及方案今年来随着我国汽车工业及汽车运用市场的高速发展，对节能与环保要求越来越高，新能源汽车已被列为我国汽车行业今后5年发展的重中之重，新能源汽车产业也被列为国家7个战略性新兴产业之一。
预计到2020年，新能源汽车累计产销量达到500万辆。
因此，需要有更多的学生从事新能源汽车的涉及、制造、销售、运用、维护等工作，掌握新能源汽车构造已是必然。
故，我校组织同学进行对新能源汽车进行自主探讨。
我们小组的任务是电动汽车动力电池及BMS方案的探讨！报告如下：第一部分：电动汽车动力电池现在的新能源汽车电池主要可分为四种，分别为：铅酸电池、镍氢电池、锂电池、燃料电池。
一、四种电池的特点及现如今的在新能源届的地位。
（1）铅酸电池铅酸电池作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。
北京奥运会时，有20辆使用铅酸电池的电动汽车，为奥运会提供交通服务。
但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。
主要的生产厂家有江苏光明蓄电池有限公司、无锡市新升蓄电池有限公司、福建冠宇电源有限公司、宣城超越电源有限公司、上海复鑫电源科技有限公司、宜兴市千里猫皇进出口有限公司等。
（2）镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。
镍氢电池现主要应用于混合电动车。
2011年HEV市场占56%，零售市场（包括遥控车、玩具、家用电器、数码摄像机）占24%，无绳电话占11%，其他市场为9%。
世界镍氢电池主要由中国和日本企业生产，占全球产量的95%以上。
全球镍氢电池70%以上在中国生产，中国镍氢电池企业主要包括超霸、豪鹏、比亚迪、环宇、科力远、力可兴、三普、迪生、三捷、量能、格瑞普等。
日本企业松下、汤浅、三洋已将小型镍氢电池生产转移到中国。
HEV用大型镍氢电池主要在日本生产，生产企业主要为Primearth电动车能源公司（PEVE)和三洋电机，由于松下和三洋合并，而松下的湘南工厂卖给了中国科力远。
电池管理系统BMS系统方案设计书
项目编号：项目名称：电池管理系统BMS 文档版本：V0.01技术部2015年 7 月 1 日版本履历目录1.前言 (4)2.名词术语 (5)3.概要 (6)4.系统原理框图 (7)5.产品规格 (8)6.与同类产品的比较 (9)7.主芯片选型 (10)8.电池管理系统的要求 (11)9.控制策略的要求及设想 (12)10.驱动设计的要求及设想 (13)11.电气设计的要求及设想 (15)12.机构设计的要求及设想 (20)13.后记 (21)14.参考资料 (22)1.前言开发电动汽车电池管理系统，此系统的全面实时监控，具有良好的电池均衡性能，检测精度高。
2.名词术语BMS：电池管理系统BCU：电池串管理单元BMU：电池检测单元LDM：绝缘检测模块HCS：强电控制系统SOC: 电池荷电状态3.概要电动汽车电池管理系统（BMS），管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态，从而采集动力电池的状态参数，实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。
电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯，对电池系统进行安全可靠、高效管理。
电池管理系统包括BCU和BMU，BCU主要作用是：根据动力电池的工作状态，对电池组SOC进行动态估计，通过霍尔电流传感器，实现对充放电回路电流的实时监测，保护电池系统，可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信，交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息；BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测，通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU，通过与智能充电桩交互数据信息，充电期间实时估算电池模块SOC，对电芯进行充电均衡，提高单节电芯的一致性，提高整组电池使用性能，对电池进行主动式冷热管理，保护电池使用寿命，延长电池寿命。
4.系统原理框图图1 系统原理图电池系统典型应用了分布式两级管理体系，由一个电池串管理单元（BCU）和多个电池检测单元(BMU)、显示屏（LCD）、绝缘检测模块（LDM）、强电控制系统（HCS）、电流传感器（CS）以及线束组成。
动力电池BMS整体设计方案书讲义(30页)
2020年08月13日
动力电池BMS整体设计方案书
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资料仅可参考，如有不妥，请联系本人改正或者删除。
硬件设计 ——绝缘模块
■ （7）绝缘模块电路设计
绝缘检测模块用来测试判定动力电池组与车体 绝缘是否达标，通过测量直流母线与电底盘之间的 电压，计算得到系统的绝缘电阻值。
2020年08月13日
动力电池BMS整体设计方案书
技术要求 技术要求 450 VDC 450 VDC
500A 500A
≤6% ≤6%
≤0.5% ≤0.5%
≤1% ≤1%
≤±1℃ ≤±1℃
－30℃-85℃ －30℃-85℃池故障进行诊断报警 对电池故障进行诊断报警
统计记录次数，记录最后一次故障时 统计记录次数电，池记状录态最信后息一次故障 时 满足整电车池要状求态信息 动力电池满BM足S整体车设要计求方案 书
BMS 自检硬 件出现 故障
故障阀值 检测异常
故障解除阀值 整车处理方式
BMS处理方式
检测正常
整车接到故障警告3次以上 （含），控制停车，同时通 过CAN发送断电控制命令
接到整车断电控制命令后，启动高压 切断流程；未接到整车命令时，持续 上报故障至故障解除；发生故障时， 若动力主线还未接通则禁止接通
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动力电池BMS整体设计方案书
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主要功能和指标
■ 电池管理系统主要有三个功能：
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 ；
电子汽车中的锂电池管理系统设计方法
电子汽车中的锂电池管理系统设计方法随着全球对环境保护和可持续发展的追求，电子汽车（EVs）逐渐成为未来交通方式的重要选择。
作为电子汽车的重要组成部分，锂电池的性能和管理对于电动汽车的续航能力和使用寿命起着至关重要的作用。
因此，设计高效可靠的锂电池管理系统（BMS）是电动汽车技术发展中的关键环节。
一、锂电池的基本特性作为电动汽车的能量存储单元，锂电池具有高能量密度、长循环寿命、低自放电率和快速充电等优点。
然而，锂电池也存在一些问题，如过充、过放、过热和不均衡等。
因此，BMS的设计需要解决这些问题，确保锂电池的性能和安全。
二、锂电池管理系统的功能需求BMS是一种能够监测、控制和保护锂电池的系统，其主要功能包括电池电压监测、电流监测、温度监测、电池容量估计、状态估计、均衡控制和故障诊断等。
通过对电池的各个参数进行监测和控制，BMS能够确保电池的工作在安全范围内，并延长电池的使用寿命。
三、电池电压和电流的监测电池电压和电流是BMS最基本的监测参数。
通过准确测量电池的电压和电流，BMS能够实时监测电池的状态，并及时作出相应的控制和保护措施。
常用的监测方法包括使用电压和电流传感器，通过模拟转换和采样技术获取电池的电压和电流值。
四、温度的监测与控制电池的温度对其性能和安全性有着直接影响。
因此，BMS需要监测电池的温度，并在需要时采取相应的控制措施。
常见的温度监测方法包括使用温度传感器和热敏电阻等。
通过实时监测电池的温度，BMS可以及时采取通风、散热和控制充放电等措施，以保证电池的正常工作温度范围。
五、电池容量和状态估计电池容量估计和状态估计对于电动汽车的续航能力和使用寿命的评估非常重要。
电池容量估计是根据电池的电流特性和电压特性来计算电池的剩余容量。
状态估计则是通过对电池内部电性质的测量和分析，来确定电池的健康状态和剩余寿命。
六、均衡控制由于电池内部的状态和参数差异，不同的电池单体之间会出现不均衡现象。
如果不进行均衡控制，不均衡现象会导致电池容量和寿命的不均匀消耗。
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车载充电机与BMS 电池管理方案设计
详解
车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
[导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
关键词：车载充电机电源管理汽车电子
第一季度，在多重利好政策的刺激下，国内新能源汽车市场增长加快，仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。
当然电动汽车在发展的同时，离不开与之配套的基础设施的建设。
车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商，提供的测试方案不但能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求，还能经过一套软件来控制测试过程与充电机本身，具有其它厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。
车载充电机与BMS电池管理系统
充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电，按是否安装在车上，充电机可分为车载式（随车型）和固定式。
固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机，主要以大功率和快速充电为主。
而车载充电机安装在车辆内部，其优势就是能够在车库，路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电，功率相对较小。
当前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电，这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。
作为电动汽车最核心的动力电池，它是一个由多个单体电池封装成的电池组，虽然经过单体电池的电流相同，可是放电的深度会有所不同，深度放电是对电池的一种损耗；而且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电，则是对电池的进一步损耗。
因此，BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分，实现对动力电池电压及剩余容量（SOC）等数据的监控和管理。
下图中简单表示了车载充电机和BMS电池管理系统之间工作流程。
可见，当车载充电机接上交流电后，并不是马上将电能输出给电池，而是经过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。
例如在充电前，BMS先对电池电压进行检测，当检测电池深度放电等原因出现电压过低时，先要用小电流对其进行修复性充电；若检测电池电压在正常范围内，则可跳过涓充这一步，直接
进入恒流充电模式。
车载充电机和BMS电池管理系统，均采用CAN总线通信方式，当前市场应用较多的为CAN2.0的协议。
车载充电机除具备通信功能之外，还具备故障报警等机制。
艾德克斯车载充电机测试方案
根据市场的调研，当前充电机行业需求的方案应具备如下功能：（1）充电机电气性能及耐久性能的测试（2）模拟车载控制系统，能够控制和监控充电机的故障状态及运行参数（3）兼容多种充电机的充电协议，适用于多款充电机测试
一般来说，市场上的车载充电机测试系统都能满足（1）的需求，这也是方案应具备的最基础的功能。
（2）的需求是为了在测试中经过一个系统一套软件来完成控制与测试整体需求，达到最方便的测试过程和最佳的测试效果，（3）的需求则是因为当前市场上很多BMS只针对某一类型甚至某一车型的电池设计制造，实际应用于针对特定电池效果很理想，但应用到其它型号或品牌的电池上，则失去应有的作用，因此车载充电机的设计和研发也是有针对具体的车型或者BMS类型。
这也就意味着车载充电机的生产厂家，会有不同充电协议的车载充电机的测试需求，这时，一套能够兼容多种充电机的充电协议的测试系统是非常必要的。
纵观整个车载充电机测试方案市场，能够满足这三个需求的方案可为凤毛麟角，而艾德克斯是如何满足这些测试需求的？下面将进行逐一解析。