新能源汽车07 电池管理系统BMS
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。
新能源汽车bms
新能源汽车bms新能源汽车电池管理系统（BMS）（Battery Management System）是指对新能源汽车电池组进行监测、控制和管理的系统。
它是新能源汽车电池系统中的一个重要组成部分，对保证电池组的安全性、稳定性和寿命具有至关重要的作用。
新能源汽车BMS主要功能包括电池状况监测、电池故障诊断和电池能量管理等。
首先，BMS可以对电池的电流、电压、温度等参数进行监测。
通过对电池组的监测，BMS可以获取电池的实时状态，包括电池的放电容量、充电容量、健康状态等。
这些数据可以帮助用户了解电池的使用情况，并及时采取相应的措施，以防止电池的过度放电、过度充电等，从而提高电池的寿命和安全性。
其次，BMS可以对电池进行故障诊断。
通过对电池组的故障诊断，BMS可以及时发现电池的故障情况，并通过报警等方式提醒用户进行维修或更换电池。
这可以保证电池组的正常工作，避免因电池故障导致的安全事故。
此外，BMS还可以进行电池能量管理。
通过对电池组的能量管理，BMS可以根据不同的行驶情况和用户需求，对电池的放电和充电进行控制。
例如，在高速公路上行驶时，BMS可以控制电池的放电，提供更多的动力；而在城市道路上行驶时，BMS可以控制电池的充电，提高电池的充电效率。
这样可以最大限度地提高电池的能量利用率，延长汽车的续航里程。
总之，新能源汽车BMS是保证电池组安全可靠运行的核心技术之一。
它通过对电池的监测、诊断和管理，保证了电池的安全性、稳定性和寿命，提高了新能源汽车的性能和可靠性。
随着新能源汽车的普及，BMS的研究和应用将变得越来越重要。
新能源汽车bms工作原理
新能源汽车bms工作原理新能源汽车BMS（Battery Management System）是指电动汽车或混合动力汽车中用于管理电池的系统。
它是一个集成的硬件和软件系统，用于监测、控制和保护电池组的工作状态，以确保电池的安全性、可靠性和性能。
BMS的工作原理可以分为几个关键步骤。
首先，BMS通过电流传感器实时监测电池组的充放电电流，以了解电池的工作状态。
同时，电压传感器用于监测电池组中每个单体电池的电压，以保持电池组的电压平衡。
BMS通过温度传感器监测电池组的温度，以防止温度过高或过低对电池的影响。
当温度超过设定的安全范围时，BMS会采取相应的措施，如减少充电速度或断开电池的连接，以保护电池免受损坏。
BMS还通过电池容量估计算法来估计电池组的剩余容量。
这是通过对电池组的充放电过程进行监测和分析得出的。
BMS会根据充放电效率、电流和电压等参数来计算电池组的容量，并将其显示在仪表盘上供驾驶员参考。
BMS还负责电池的均衡控制。
由于电池组中每个单体电池的性能会有差异，容易导致电池组中某些单体电池充放电不均衡。
BMS会监测每个单体电池的电压，并通过控制充放电过程来实现电池组的均衡，以延长电池的使用寿命。
BMS还具有故障诊断和保护功能。
当BMS检测到电池组出现故障时，它会及时报警并采取相应的措施，如切断电池的连接，以避免故障扩大。
同时，BMS还可以记录电池组的工作数据和故障信息，以便维修人员进行故障诊断和维护。
新能源汽车BMS是保证电池组安全、可靠和性能的关键系统。
通过实时监测和控制电池组的充放电电流、电压、温度等参数，BMS 能够确保电池组的正常工作，并延长电池的使用寿命。
它的工作原理涉及电流传感器、电压传感器、温度传感器、容量估计算法等多个方面，通过集成的硬件和软件系统实现对电池的全面管理和保护。
BMS的发展将进一步推动新能源汽车的普及和发展。
电池管理系统BMS控制器拆解分析
电池管理系统BMS控制器拆解分析随着新能源汽车的发展，短途出行和城市出行的方式让A00级纯电动车的普及率越来越高，这一期拆解A00级纯电动车电压平台的BMS，了解下BMS硬件设计的一些知识，硬件电路分析的主要分为三个部分：总体架构、低压区、高压区，如果有技术分析的问题，请大家指出，感谢。
一、总体架构根据硬件设计的架构，将功能框图画出来，分为低压区，高压区。
低压区包括单片机最小电路系统、CAN通信、电源电路、温度采集、存储等。
高压区主要包括单体电压、均衡电路、总电压采集、总电流采集、绝缘检测等。
高低压电源与通信隔离BMS的高压电路与低压电路之间需要进行数据通信，需要将高压电路中采集到的电压、温度信号传到MCU进行逻辑策略的处理，而MCU需要将均衡的控制信号进行传递到AFE芯片，由于高压侧的通信环境存在浪涌、脉冲等干扰信号，为保证正常通信，这就需要使用通信隔离芯片，与此同时，通信隔离芯片需要供电，因此，供电需要隔离，由于高压侧的电压高达几百伏，为保障蓄电池低压侧的安全及人身安全，会用隔离DC-DC隔开高压和低压侧。
通过隔离变压器650J7N3实现高低压之间通信的隔离，高压端的AFE供电从电池侧取电，低压侧的电源通过KL30、KL15的提供。
AFE 芯片MAX17823B通过隔离变压器与通信桥接芯片MAX17841B，以及与MCU MC9512XEP100MAG相连接的架构图。
MAX17823B负责电压、电流、温度等物理量的采集，均衡功能的执行；MAX17841B负责连接MAX17823B与MCU之间的高速通讯，之间通过高达2M的脉冲通信，TXP/TXL二者之间采用差分信号传输数据；MCU MC9512XEP100MAG负责发送指令及与整车各控制器进行CAN通讯。
二、低压区首先对低压电路也就是控制器左边的电路部分进行分析，主要包括最小电路系统、电源电路、驱动电路、实时时钟电路、休眠唤醒电路、通信电路、看门狗电路。
(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。
新能源汽车的电池管理系统及其重要性
新能源汽车的电池管理系统及其重要性新能源汽车是以电池作为动力源的汽车，在解决传统燃油汽车排放和资源压力的问题上具有重要的意义。
而电池作为新能源汽车的核心部件之一，其管理系统的有效运作对于新能源汽车的性能、安全性和寿命都具有至关重要的作用。
本文将探讨新能源汽车的电池管理系统的功能、重要性以及相关的技术发展。
一、电池管理系统的功能电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是一种通过对电池进行监控、控制和保护的系统。
其主要功能包括以下几个方面：1. 电池参数监测：BMS可以实时监测电池的电压、电流、温度等参数，并通过传感器等设备获取准确的数据。
这些数据对于判断电池的状态以及进行电池维护和故障诊断非常关键。
2. 电池SOC和SOH估计：SOC（State of Charge）代表电池的充电状态，SOH（State of Health）则表示电池的健康状态。
BMS可以通过数学模型和算法对电池的SOC和SOH进行估计，提供准确的电池信息，帮助用户正确使用和充电电池。
3. 电池均衡控制：由于电池容量、内阻等因素的差异，电池组内可能存在不均衡的情况，即某些电池单体充放电过程不一致。
BMS可以通过控制充放电电流，实现电池单体之间的均衡，延长电池组的使用寿命。
4. 电池保护措施：BMS能够对电池进行过流、过压、过温等保护。
一旦电池出现异常，BMS会及时采取措施，例如切断充电、放电电路，防止电池损坏或发生事故。
5. 通信和数据记录：BMS还可以与汽车的控制系统进行通信，实现对电池状态的远程监控和控制。
同时，BMS可以记录和存储电池的历史数据，为车辆维修和故障诊断提供可靠的依据。
二、电池管理系统的重要性电池管理系统对于新能源汽车的可靠性、安全性和性能具有重要的影响，具体表现在以下几个方面：1. 增强电池安全性：电池作为储能设备，其安全性是新能源汽车用户和制造商最为关注的问题。
BMS通过实时监测和保护电池，可以防止电池过充、过放、过温等情况的发生，有效降低电池发生故障或事故的风险。
2024年动力电池管理系统(BMS)市场前景分析
2024年动力电池管理系统（BMS）市场前景分析概述动力电池管理系统（BMS）是电动汽车等电力设备中必不可少的组成部分。
BMS的主要功能是监测和管理电池的状态，以确保电池的性能和安全性。
随着电动汽车市场的迅速发展，BMS市场也呈现出巨大的增长潜力。
本文将对BMS市场的前景进行分析。
BMS市场的发展趋势1.电动汽车市场的快速增长：随着环境保护意识的提高和对传统燃油汽车的替代需求，电动汽车市场呈现出快速增长的态势。
而BMS作为电动汽车的重要组成部分，其市场需求也将相应增加。
2.政府政策的支持：许多国家和地区都出台了支持电动汽车发展的政策，包括提供购车补贴、减少购车税等优惠政策。
这些政策将进一步推动电动汽车市场的增长，从而带动BMS市场的发展。
3.BMS技术的进步：随着科技的不断进步，BMS技术也在不断发展和完善。
新一代BMS具有更高的精准度和可靠性，能更好地监测和管理电池状态，提高电池的续航能力和使用寿命。
这将进一步增加BMS市场的需求。
4.电动汽车产业链的完善：电动汽车产业链包括电池生产、电动汽车制造、充电设施建设等多个环节。
随着电动汽车市场的发展，这些环节也在逐渐完善。
BMS作为电池管理的核心技术，将在电动汽车产业链中发挥重要作用，从而推动BMS市场的发展。
BMS市场的挑战1.市场竞争激烈：目前，BMS市场存在着许多竞争对手，包括国内外的大型企业和初创公司。
竞争激烈将使企业面临压力，需要不断提升产品质量和技术水平，才能在市场中脱颖而出。
2.价格压力：由于BMS市场竞争激烈，价格压力也相应增加。
为了降低成本，企业需要提高生产效率和技术水平，同时也需要与供应商进行有效的谈判，获得更有竞争力的价格。
3.技术风险：BMS是一项技术密集型的产品，需要不断进行研发和创新。
面对不断变化的市场需求和技术发展，企业需要及时跟进，进行技术升级和改进，以提供更具竞争力的产品。
4.安全问题：BMS直接关系到电动汽车的安全性能。
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。
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状态估算
动力电池管理系统
安全保护
能量管理
热管理
继电器控制
信息显示
电电
池 电 压 检 测
池 电 流 检 测
温 度 检 测
电
电
池
池
剩
老
余
化
电
状
量
况
评
评
估
估
过过碰 流压撞 、与保 过欠护 温压、 保保互 护护锁
放
电 控 制 管 理
均 衡 管 理
加保冷 热温却 管管管 理理理
主 接 触 器
预 充 接 触 器
SOH（State of Health）
• EV:深充深放，测量容量/额定容量的百分比；电池循环次数n=f(T,I,SOC) • HEV:电池内阻 • 卡尔曼滤波法、模糊推理、神经网络
电池管理 系统
-状态估算 (主控模块)
动力电池基础知识
过流保护（主控模块）
• 充放电过程，工作电流超过安全值启动保护措施（充电0.5C e5快充125A，慢充40A，直流快充15min 80%， 慢充1~2h；北汽EV200 30min 50%，慢充6~12min）
电池管 电池状态估算 安全保护 能量管理（充放电控制、均衡） 电池热管理功能 信息管理 继电器控制
提高动力电池使用效率，增加续航里程，延长使用寿命，降低运行成本、提高电池组及动力系统 可靠性，从而有效提升电动汽车整车品质。
功能
电池管理系统
数据采集
环境温度、电池箱温度（正面居中），e5共48个
电流监测（主控模块）
1个（动力电池正、动力电池负）：霍尔传感器
绝缘检测（主控模块）
动力电池正与车身 动力电池负与车身 绝缘监测电阻、漏电传感器500Ω/V、 100Ω/V
高压互锁（主控模块）
在高压电缆连接插头处设计互锁开关 保证在高压上电前系统的完整性、运行过程中断开启动安全保护， 防止带电插拔对高压部件的拉弧损坏
电
历
池 信 息 显 示
信 息 交 互
史 信 息 存 储
电池管理 系统
动力电池基础知识
检测单体电池电压（e5 13个分控模块）
每个单体电池运行状态、根据电压差判断差异性、累积获取总电压 （e5 192个，EV200 91个）
电池包总电压（主控模块）
SOC计算参考、监测接触器状态
温度测量（分控模块）
电池管理 系统
-数据采集
动力电池基础知识
SOC（State of Charge）
• 由于电池不一致性、放电电流、温度、传感器精度、历史状态不确定性、算法精度、SOC评估精度困难 • 剩余电量/额定容量的百分比 • 仪表显示SOC和续航里程（基于温度、电压、电流计算） • 安培时间积分法、开路电压法、负载电压法、卡尔曼滤波法、模糊推理、神经网络
漏电保护（主控模块）
碰撞高压防护
高压互锁
• 故障报警 • 无论何种状态，仪表报警，声光报警 • 高压切断 • 静止状态，切断高压输出 • 降功率运行 • 高速行车过程，降功率运行，保证驾驶员将车停在安全位置
电池管理 系统
-安全保护
动力电池基础知识
充电管理（主控模块）
• 根据电池充电特性控制充电电压、充电电流。
定义
电池管理系统
SOC 估计功能
• 精确估算 SOC 数值变是非常重要的，其算法是相关企业的核心竞争力之一。SOC 的估算精度高，对于相同量的电 池，可以有更高的续航里程。所以，高精度的 SOC 估算可以有效地降低所需要的电池成本。SOC 是依据监测的外 部特性信息计算出来的传输信息。SOC告知车主当前电量的同时，也让汽车了解自身电量，防止过充过放，提高均 衡一致性，提高输出功率减少额外冗余。系统底层内部都是经过复杂的算法计算，保证汽车安全持续稳定运行，提 高安全性。
• 1C持续放电，OK • 3C放电1min,启动保护（宝马i3 4.3C）
过压和欠压保护（影响电池寿命）
• 如磷酸铁锂设定充电（3.65V）、放电（2.7V）截止保护电压，分级报警，甚至切断电流回路。 • 压差报警(30mV)
过温保护（电池寿命、燃烧、爆炸）
• 温度超过一定值，仪表报警甚至启动保护措施。 • 如众泰E200，65℃/50℃两个报警阈值，温差报警
• 均衡方式主要以被动均衡为主，采用单体电池并联分流能耗电阻的方式，且只能在充电过程中做均衡工作。其工作 原理是通过对电压的采集，发现串联单体电池之间的差异，以设定好的充电电压的“上限阈值电压”为基准，任何一 只单体电池只要在充电时最先达到“上限阈值电压”并检测出与相邻组内电池差异时，即对电池组内单体电压最高的 那只电池，通过并联在单体电池的能耗电阻进行放电电流，以此类推，一直到电压最低的那只单体电池到达“上限 阈值电压”为一个平衡周期。
BMS是电动汽车动力电池系统的重要组成。
• 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。 • 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。
电芯的充放电过程是一个电化学的过程，多个电芯组成一个电池，由于每个电芯特性，无论 制造多精密，随着使用时间，环境，各个电芯都会存在误差与不一致的地方，故电池管理系 统，就是通过有限的参数，去评估当前电池的状态。
热管理功能
• 热管理主要包括确定电池最优工作温度范围、电池热场计算及温度预测、传热介质选择、热管理系统散热结构设计 和风机预测稳点的选择。确保电池工作在适当的温度范围内和降低各个电池模块之间的温度差异。
均衡控制功能
均衡控制分为主动均衡与被动均衡。
• 主动均衡是对电池组在充电、放电或者放置过程中，电池单体之间产生的容量或电压差异性进行均衡，来消除电池 内部产生的各种不一致性。
新能源汽车
动力电池 CONTENTS
动力电池基础知识 汽车动力电池的分类 电池管理系统BMS
电池管理系统BMS
电池管理系统
电池管理系统 (Battery Management System，BMS) 管理电池的充放电，使电池处于一个最佳 的状态是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提 高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。随着 电池管理系统的发展，也会增添其它的功能。