0029电动汽车BMS的功能分配

1、电动汽车BMS的功能分配前段时间大众汽车(Volkswagen)宣布召回在美国销售的电动版高尔夫轿车(e-Golf),原因是其电池管理系统可能会将内部电流浪涌当成电流临界条件，从而导致车辆的电动马 达突然熄火。首先我们来看一下 Volkswagen的电池结构e-Golffs High-Voltage Battery SystemA total of 264 25 Ah cells in 27 different modules for 24.2 kWh of capacityBattery control moduleBattery junction boxDC vehicle inletBa

2、ttery coverBattery trayCell module n* A baHHJY eafrCell Eg*；Mrih ?占 Rii 乍 ulkHigh-vollage cobteiHigh-voltage connectorMAAMiHM p awr这里大概率的情况是，电池管理系统检测到了高的电流脉冲，然后进行了保护，这个故障的等级定义比价高我们在考虑这个事情的时候，可以把德系的架构都拿来看看，其实是属于将电池管理 系统至于比较高等级的（BMS主模块ASIL C）。我是觉得可以把BMS勺很多算法直接放在 VCL里面，我们做如下分析：一）测量功能：1） 基本信息测量：电池电压，电流信

3、号的监测，电池包温度的检测电池管理系统有 着最基本功能就是测量电池单体的电压，电流和温度，这是所有电池管理系统顶层计算、控制逻辑的基础。2）绝缘电阻检测：电池管理系统内需要对整个电池系统和高压系统进行绝缘检测。3）高压互锁检测（HVIL）:用来确认整个高压系统的完整性的，当高压系统回路完整 性受到破坏的时候启动安全措施。二）估算功能1）soc和soH古计：核心也是最难的部分2）均衡：出现单体之间SOCK容量不均衡的时，通过均衡电路进行调整。3）电池功率限制：电池在不同的SOC温度下，其输入和输出的功率是有一定限制的三）其他功能1）继电器控制：包括主+、主-，充电继电器+、充电继电器-、预充继电

4、器2）热控制3）通信功能：4）故障诊断及报警5）容错运行JI仙JJ WtJTk-J肖曲SvV*prwru-Jf W* VMcb*BMUCHJ 3 ivhv !*warn -j n 甘呷* HpiMM.JkMRfe*t MBHJ GW C4*MWMM* WttHM-Ov FlagJ 3口 9W*WJTfr 时wyrkk!ecuJR RWr1 严*tw clwpfJ Prt iW9tWt%q cwMrtf EKvniBMSJ VfLgQE 冃弘电FC* J W irMO* M*W*WIJ Ciri* M#|-rtrrwreWfV SWAVICMlQrJ Codianc TTrnp Mv-a-iKK

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8、流静态电流主动单体均衡彼动诊断故陪报警温控要求通信功率需求隔离预充继电器控制继电器控制正负极继电器 幵&关诊断绝缘检测电池组正负极对地其他功能连续信号开盖检测SOC电池算法电池状态确定老化情况卫更剩余容重限值性能温度电压最大放电电流最大充电电流汽车电子设计我个人觉得未来的发展方向是：1）保留功能a单体相关的功能（电压、电流和温度测量 &保护）b、均衡执行电路c、通信d、最小诊断和最少的记录2）转移的功能a SOx的算法和功率限制b、高压测量c、继电器控制和诊断d、热管理控制这里的主要原因是，其实BMS如果做SOC SOH其实对BMS勺运算能力有了更高的要 求，BMS需要考虑整车的安全，其实本身

9、所有的估算还是要放到 VCL层面去进行故障处理。 那问题来了，我们为何不直接在 VCI内进行处理呢？相比较而言a、VCU可以从整个总线网络上获取，各个点的电压（逆变器、配电盒、电池包）b、VCU可以获取主要的电池包电流和逆变器电流，如果前者失效就尽量关掉HVAC 来推断整个电流c、VCU缺的是电池包内的冋题，但是可以根据多点的温度估算d、VCU本身就是一个很高等级的部件这样的好处有：a、BMS里面的功能可以做的很简单b、BMS完全可以模块化在不同的地方 c、BMS里面将厂家的高低完全降低，可以在 VCU里面做校正，来实现多供应商切d、BMS和模组也可以进行分离了e、理论上，这样成本和IP更好一

10、些f、这样车企完全对电池寿命和保修负责，需要更多的单体和模组数据如下表所示:Table 2. Safe RequiresettlSafetyRcquircjiicnlSensorActuatorP10L；C5SO1FuncLionalPack shall have coiuaciors to disconnect froni charge source.XECM hardware integrity shall be ASIL DXSystem shall have 2 independent sources of pack voltageXECM software hitetiriLy shall be ASIL D.XXCoiUactor operation shall be verified periodically.XECM shall use muluple independtm pack voltage sources.XDiagnostics shall verify voila驴 measurement circuits.XIndependent pack voltage measurements shall be compared.XOver oliage shall result ill ieduced power usage an