动力电池的“大脑”——动力电池管理系统

电动汽车依靠电能驱动车辆行驶，瞬时功率可能高达几百千瓦，电压范围从几十伏特到几百伏特，电流也可以达到正负几百安培，大电流的充电和放电，以及高电压的输出，意味着动力电池包有很高的电气载荷要求。

此外，整个动力电池包由非常多的动力电池单体构成，为了有效地管理这些动力电池，控制动力电池包的充放电，以及响应整车层面的功能需求，动力电池包还有一套非常复杂的动力电池管理系统(BMS)，由传感器、执行器、控制器(电控单元)等组件构成，采集系统的电压、电流、温度等数据，进行复杂的计算，与整车其他部件进行通信，完成特定的功能，实施判定系统的运行边界，控制系统的异常状态等。

动力电池管理系统可以看作是动力电池的“大脑”，主要由单体监控单元和动力电池管理单元组成。

　　1）单体监控单元负责测量动力电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。当单体监控单元测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的动力电池“神经网络”传送给动力电池管理单元。

2）动力电池管理单元负责评估单体监控单元传送的数据，如果数据异常，则对动力电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免动力电池超出许可的使用条件，同时还对动力电池的电量、温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

动力电池管理系统在硬件上可以分为主控模块和从控模块，主要由数据采集单元（采集模块）、中央处理单元（主控模块）、显示单元、均衡单元检测模块（电流传感器、电压传感器、温度传感器、漏电检测）、控制部件（熔断装置、继电器）等组成。中央处理单元由高压控制回路、主控板等组成，数据采集单元由温度采集模块、电压采集模块等组成。一般采用CAN现场总线技术实现相互间的信息通讯。

在动力电池管理系统中的软件设计功能一般包括电压检测、温度采集、电流检测、绝缘检测、SOC 估算、CAN 通讯、放电均衡功能、系统自检功能、系统检测功能、充电管理、热管理等。整体的设计指标包括最高可测量总电压、最大可测量电流、SOC估算误差、单体电压测量精度、电流测量精度、温度测量精度、工作温度范围、CAN通讯、故障诊断、故障记忆功能、在线监测与调试功能等。

电池管理系统通过通讯接口与整车控制器、电机控制器、能量管理系统、车载显示系统等进行通讯，整个工作过程大致为：首先利用数据采集模块采取动力电池的电流、电压和温度等数据→然后采集到的数据发送给主控模块→主控模块对数据进行分析和处理后，发出对应的程序控制和变更指令→最后对应的模块做出处理措施，对动力电池包或动力电池进行调控，同时将实时数据发送到显示单元模块。