BMS系统简介.

二、系统组成
系统框图
充电机
BMS系统
主控单元 内部CAN总线
采 集 单 元
……..
采 集 单 元
均 衡 …….. 单 元
均 衡 单 元
显 示 单 元
系统框图概述
采集单元：每个采集单元可测量19节电池端电压及6个测量点温度
和1路风扇控制，安装在每个电池箱内。 电池均衡控制模块：当电池箱内电池电压不一致超过规定值时， 在充电电流小于一定值后，可自动对电池进行均衡。 主控单元：主控单元完成对电池组总电压、总电流的检测，并通过 CAN总线与采集单元、均衡模块、显示单元或车载仪表系统及充电机 等通信。 显示单元：用于电池组的状态以及SOC等各种参数的显示、操作等， 并可保存相关数据。 整个项目中，即在1个电池箱内按装1个采集单元或加入1个电池 均衡模块，若干个采集单元（+若干个均衡模块）+1个主控单元+显 示单元，所有模块都通过车内CAN总线相连，组成BMS系统。
电流 检测线
实物图片——主控模块

主控模块
总电压隔 离运放
绝缘检测电路 MC9S 12DT128
电流测 量电路
实时时 钟芯片
存储器
电源及其 处理电路
CAN通信处 理电路
继电器
电池管理系统整体 ——从控模块

从控模块主要实现电压测量、温度测量、均衡管
理、热管理和通讯等电路。
隔离 隔离 隔离 隔离
风机 控制 CAN 模块 均衡 控制 电压 检测 温度 检测
独特的保护功能
上限电压值3.65V 正常工作电压3.2V 下限电压值2.8V BMS 监控每一块电芯和处理各种严重情况： 电压监控以避免过度充电或过放电； 电流监测以避免过流或短路； 温度监控以防止损坏电池或延长电池寿命。 处理措施实例： 减小负载(如：降低速度)或断开负载输出； 断开充电机和电池之间的连接； 启动冷却装置（如：开启风扇）。 过充电 将损坏电芯，可能导 致燃烧和爆炸。 深度放电 将损坏电芯，从而减 少电池容量。
BMS的特点与优势
保护功能
延迟电芯寿命和安全 使用。 保护功能如下： 过压保护 欠压保护 过流保护 短路保护 超温保护 漏电保护
性能
高能量和快速响应时 间。

管理功能
应用设备接口。
高级电池均衡功能 可重复利用 在260ns内快速处 理短路事件

RS232接口 CAN总线接口 历史故障记录
主要技术要点
主回路控制模块 BMCU输出高低电平控制信号来控制驱动继电器闭合与断开，实现主回路继 电器的吸合与开启。串行互锁控制方式，提高控制可靠性。 电压采集 采用专用的电压采集芯片对单体电池电压进行模数转换后，通过光耦将数 字信号传至LMCU。单体电池电压的检测精度为5mV 温度采集 采用数字式温度传感器，把每个温度传感器的地线、数据线、电源线进行 合并，采用一根数据总线来进行通信，温度检测精度为1℃。 数据处理与SOC估算 承担了电池管理系统核心的计算工作，包括电池组的SOC，最高、最低温度， 最大、最小充放电功率，最大、最小充放电电流，最大、最小模块电压等数据 的分析计算。SOC的估算在安时计量方法的基础上，采用电池的OCV-SOC曲线 对SOC进行修正。
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； （2）在正确获取电池的状态后进行热管理、电池 均衡管理、充放电管理、故障报警等； （3）建立通信总线，向显示系统、整车控制器和 充电机等实现数据交换。
电池管理系统整体——主控模块

主控模块包括继电器控制、电流测量、总电压与绝缘
检测和通讯接口等电路 。
继电器 控制
隔离 隔离 隔离 隔离 隔离
RS232 模块
CAN0 模块 CAN1 模块 CAN2 模块 总电压与 绝缘检测 电流检测 安时计量
绝缘 检测线
24V
电源 变换 中央处理器 硬件 看门狗 存储 设备 系统 时钟
电压 检测线
24V
电源 变换 中央处理器 硬件 看门狗 存储 设备 系统 时钟
温度 检测线
模块功能描述


Байду номын сангаас


电源模块：给各种用电器件提供稳定电源 MCU模块：采集、分析数据、收发控制信号 继电器控制模块：控制继电器的吸合、断开来控制电池组 是否向外供电 电流检测模块：采集电池组充放电过程中的充放电电流 电压检测模块：测量电池组各个模块电压 温度检测模块：检测电池组充放电过程中电池组温度 均衡控制模块：对电池均衡进行控制 总电压与绝缘检测模块：监测动力电池组总电压以及电池 组与车体之间的绝缘是否符合要求 CAN收发模块：进行其他控制器与MCU间的数据通信及程 序的标定与诊断,协调整车控制系统与MCU之间的通信 RS232收发模块：用于进行电池组管理系统状态监控、程 序的标定、参数的修正
BMS的必要性


锂离子电池，在使用中最怕的就是过充电和过放电。一 旦过充、过放电，电池就要损坏，容量降低，寿命减少。 严重的情况下，还会发生爆裂和起火燃烧。 蓄电池在成组使用时，更容易发生过充、过放电的现象， 其根源都在于电池的一致性差异所引起来的。而这些差 异，如果在充、放电过程中没有得到应有的控制，将进 一步加大，导致部分电池发生过充、过放电现象，造成 电池容量和寿命的急剧下降，最终引起事故的发生。这 是蓄电池在使用中出现的难题！
BMS(电池管理系统)简介
概念


BMS是Battery Management System的缩写， 意思为电池 管理系统。顾名思义电池管理系统是用来管理电池的以便 电池能够维持更好的状态，稳定工作。 电池管理系统与电池紧密结合在一起，对电池的电压、电 流、温度进行时刻检测，同时还进行漏电检测、热管理、 电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量、放电功率，报 告SOC&SOH 状态，还根据电池的电压电流及温度用算法 控制最大输出功率以获得最大行驶里程、以及用算法控制 充电机进行最佳电流的充电，通过CAN 总线接口与车载总 控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进 行实时通讯。