BMS的设计技术框架

1、BMS 设计技术框架,2014-12-17,电池管理系统,功能 实时监测电池状态 外特性内部状态 获取电池状态热管理、电池均衡管理、充放电管理、故障报警 数据交换 通信总线 显示系统、整车控制器和充电机等实现,设计指标 示例,BMS框架,BMS框架主机,BMS框架从机,芯片选型,各模块,电源模块隔离电源滤波电路 回路控制模块串行互锁控制方式 电流采集电路分流器| D 光耦隔离MCU 电压采集电路光耦隔离 温度采集电路 SW 绝缘模块 测量直流母线与底盘之间的电压 CAN收发模块 波特率 | 数据结构 RS232 MAX232 | 波特率,软件主控,算法 安时计量 OCV-SOC修正,电压检测

2、均衡控制 温度检测 热管理,软件从控,故障诊断及保护控制策略,故障 BMS温度控制系统失效 BMS故障绝缘等级低 单体或总电压过高 SOC偏低 充电电流过大 放电电流过大 充电温度过低 控制策略 故障警告、发送断电控制命令、降低电流输出,BMS厂商,深圳中聚电池有限公司 宁德新能源科技有限公司 杭州高特电子设备有限公司 合肥国轩高科动力能源股份 先进储能材料国家工程研究中心 惠州市亿能电子,BMS设计知识领域,工业控制自动化 检测设备 仪器仪表 电力电子 汽车电子 开关电源,软件工程师底层软件,单片机开发 8/16或32位单片机（freescale、ST、C51、ARM、DSP、PIC） VH

3、DL或VerilogHDL，CPLD TIDSP 嵌入式操作系统 理解RTOS（WINCE、Linux、uCOS-II）等 外设芯片的驱动开发（模型概念、 MCAL ） 代码 MISRA C 汇编,C 优化,集成 MATLAB/RTW自动代码生成技术,软件工程师底层软件(续),总线 USART、IIC、SPI、CAN、以太网、RS485、Modbus、Profibus等； 汽车电子软件架构 Auto-Spice Autosar（RTE） 底层配置工具 Vector、CanOe,软件工程师上位机,VB,VC,C#,LabVIEW IBM Rational 软件集成 软件工程思想：高质量编程 软件

4、模块化和参数化,软件工程师算法,软件编制 测试标定 应用验证 流行的算法 熟悉SOC,SOH算法 功率估算 内阻估算 电池模型 kalman滤波 控制理论 软件： MATLAB,DSPACE,CanOe,Vector,软件工程师策略,控制策略和监控策略 制定&优化 整车功能进行联调,工作步骤,Model in loop(MIL) 迭代周期很快 非实时 控制器和被控设备都使用Simulink建模和仿真 修改控制模型并迅速修改测试 Software in loop(SIL)迭代周期稍微变慢 非实时 控制器模型被转换（人工或者自动）为C/C+/HDL代码，进行仿真 检查代码错误 Processor

5、in loop(PIL)迭代周期显著变慢 实时 外部环境 代码运行在微处理器/FPGA中，使用JTAG或其他连接到被控设备模型 查找执行方面的问题 执行时间 Hardware in loop(HIL)迭代周期非常慢 控制器通过真实IO与被控设备连接 被控设备由实时终端实现，欺骗控制器，使其认为是真实的被控对象 长用于软件验证而非开发，这一环境由于更加逼近真实情况而暴露出更多的问题,目标：控制器验证（MBD）,Model Based Design (MBD) 基于需求设计被控设备的控制器 验证：对应的测试用例是否输出期望结果 实际使用的工具 Mathworks：Simulink Verifica

6、tion and Validation NI VeriStand Mathworks Model NI real-time hardware Matlab/Simulink LabVIEW xPC target Simulink add-in NI hardware xPC,硬件工程师-电子,PCBA设计、画板、打样、SMT、调试 模拟电路和数字电路 模拟信号调理与采集电路（高压隔离采集） 电压、电流采集、温度 基于微处理器的数字电路设计 PCB 布局、模拟电路布线 工具：Altium Designer、 PADS、 Protel、 Cadence, CR5000 信号分析和单板调试 电磁兼容

7、 电路可靠性预计、电路故障树分析、电路失效模式分析、电路热分析、潜在路径分析、最坏情况分析 工具:Pspice, Ansys 汽车电子元器件的应用,测试工程师电池相关,电池特性（外特性） 锂系电池充放电曲线，镍氢动力电池； 电池工艺设计知识 电化学 电池试验要求，根据试验数据获取电池模型参数,测试工程师整车,测试内容 主要考虑国标和对应企标要求比如安全、功能、性能、可靠、失效等方面 测试台架需求制定 测试案例有效性制定 从整车系统功能上.对BMS系统进行全面测试 制定产品测试流程.并及时反馈测试异常并跟踪.直至测试全部通过,标准、专利,本专业设计和试验标准、国家相关法规，研究设计技术和方法。 编写有关的技术标准的能力 科技专利 Tesla,丰田 编写技术资料。 标准 ISO26262 定位在汽车行业中特定的电气器件、电子设备、可编程电子器件等功能安全基本标准。派生于IEC61508,系统功能设计师电池管理系统,BMS原理 技术指标，系统架构和模块功能 均衡充放电、电池热管理 匹配 电动汽车工作原