车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
车载电池管理系统(BMS)
车载电池管理系统（BMS）一、BMS概述电池管理系统（BMS）为一套保护动力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。
二、BMS 的硬件拓扑BMS 硬件的拓扑结构分为集中式和分布式两种类型。
集中式是将电池管理系统的所有功能集中在一个控制器里面，比较合适电池包容量比较小、模组及电池包型式比较固定的场合，可以显著的降低系统成本。
分布式是将BMS 的主控板和从控板分开，甚至把低压和高压的部分分开，以增加系统配置的灵活性，适应不同容量、不同规格型式的模组和电池包。
三、BMS 的状态估算及均衡控制针对电池在制造、使用过程中的不一致性，以及电池容量、内阻随电池生命周期的变化，恒润科技团队创造性的应用多状态联合估计、扩展卡尔曼滤波算法、内阻/ 容量在线识别等方法，实现对电池全生命周期的高精度状态估算。
经测算，针对三元锂电池，常温状态下单体电池SOC 估算偏差可达最大2%，平均估算偏差1%。
同时针对电池单体间的不一致性，使用基于剩余充电电量一致等均衡策略，最大程度的挥电池的最大能效。
四、电池内短路的快速识别电池内短路是最复杂、最难确定的热失控诱因，是目前电池安全领域的国际难题，可导致灾难性后果。
电池内短路无法从根本上杜绝，目前一般是通过长时间（2 周以上）的搁置观察以期早期发现问题。
在电池的内短路识别方面，恒润科技拥有10 余项世界范围内领先的专利及专利许可。
利用对称环形电路拓扑结构（SLCT）及相关算法，可以在极短时间内（5 分钟内）对多节电池单体进行批量内短路检测，能够识别出0~100kΩ量级的内短路并准确估算内短阻值。
这种方法可显著降低电芯生产企业或模组组装厂家的运营成本，提高电池生产及使用过程的安全性。
电动汽车动力电池管理系统(BMS)设计
电动汽车动力电池管理系统（BMS）设计摘要：本文主要从硬件系统设计、软件系统设计两个方面，对电动汽车中动力电池的内部管理系统（BMS）综合设计，进行了深度的分析与研究，以通过不断地实践研究，积极探索出电动汽车中动力电池的内部管理系统（BMS）最具高效性的综合设计方案，以充分提升电动汽车中动力电池的内部管理系统（BMS）的设计水准，确保电动汽车中动力电池的内部管理系统（BMS）各项功能能够满足于电动汽车实际的应用需求，为我国电动汽车行业的长期发展奠定基础。
关键词：电动汽车；动力电池；管理系统（BMS）；设计前言：电动汽车（battery electric vehicle；BEV），主要是指以车载类电源为基本动力，利用电机来驱动车轮达到行驶目地，符合于我国安全法规与交管各项规定的车辆。
基于电动汽车有着环保性特征，所以，其在国内的发展前景相对较为良好。
但是，基于国内电动汽车相关技术还处于初步探索阶段，各项技术还不够成熟，若想实现突破性发展还需作出更多的努力。
电动汽车，它与传统汽车最大的不同之处就在于电动汽车内部包含着一种动力的电池。
在一定程度上，通过该动力电池可实现电动汽车节能化、环保化的行使。
那么，为了能够更好地助推我国电动汽车行业的发展，就需从其内部的动力电池入手，对其所在的管理系统（BMS），进行系统化的分析与研究。
从而能够设计出更具有功能特性的动力电池内部管理系统（BMS），为电动汽车提供强大动力电池内部管理系统支持，进一步推动我国电动汽车行业的快速发展，让其可稳步向着新的发展征程迈进。
1、硬件系统设计基于电池组主要是由多节电池的单体并联与串联而成，实现对所有电池单体实时化监控。
因而，如图1所示，电池内部管理系统主要应用了主从结构，以实现灵活性通讯，提升通讯实际速度。
从板均需具有电池单体的温度与电压检测、CAN总线的通讯等各项功能。
图1 BMS系统框图示图1.1 IMCU系统处理器系统处理器主要选用的是Freescale -9S12DT64型号的MCU系统处理器，该型号MCU系统处理器为16位系统的单片机，主要是由CAN系统的总线模块、PWM的调节器（1个）AD的转换器（2个）定时器（1个）外部串口（1个）内部串口（2个）。
BMS电池管理系统说明书讲解
BMS电池管理系统说明书讲解BMS电池管理系统说明书BMS Battery Mnagement System Specification概述深圳市沃特玛电池有限公司动⼒电池组OPT电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）主要由功能模块（主机模块、采集模块、显⽰屏模块）和附件（线束、霍尔、直流继电器、主控箱等）组成，外加绝缘检测模块做监测装置，完成对动⼒电池的管理和应⽤。
OPT电池管理系统作为电动汽车电源的重要零部件，其主要任务是：监测动⼒蓄电池组的单体电压、温度、总电压和总电流的状态，车体绝缘性能，与整车进⾏数据通讯，预测蓄电池的荷电状态（State Of Charge，简称SOC），与充电机通讯并对充电状态进⾏控制，热管理，存储电池单体电压等运⾏数据、故障报警和继电器控制记录，对电池出现的故障进⾏诊断和报警，最终达到防⽌电池过充和过放，延长其使⽤寿命等功能。
OPT电池管理系统⼀般是由⼀个主机模块，⼀个显⽰屏模块，⼀个绝缘检测模块和多个采集模块组成，各个组成模块之间通过CAN通讯进⾏信息交换和控制管理，每个采集模块能采集12串电池，可根据电池组型号和电池包结构等条件配置采集模块数，采集模块把采集到的单体电压、温度、电流等信号上传到主机模块处理和显⽰屏模块显⽰，显⽰屏模块能显⽰BMS状态信息和进⾏参数配置，主机模块通过CAN总线与整车控制器通讯上报电池组信息和继电器控制状态，并且能在充电时与充电机通讯，控制充电电压和电流进⾏充电管理。
OPT BMS系统运⾏拓扑图如下：图1 OPT BMS拓扑图1.系统结构⽰图OPT电池管理系统⼀般分⼀体箱和分体箱，根据客户需求和电池型号配置⽽设计。
⼀体箱是主机模块、采集模块等组件都放置于同⼀个箱体，统⼀的对外接⼝，⽐较典型的⼀体箱结构⽰意图如下：图2 BMS⼀体箱⽰意图分体箱是由主控箱和电池箱组成，主控箱⼀般配置主机模块、霍尔传感器、控制继电器、保险丝、线束等，主要负责系统控制管理、总电流与总电压采集、系统供电、配电和通讯控制等，以下为典型的⼀个主控箱⽰意图：图3 BMS主控箱结构⽰意图电池箱是根据客户需求和电池型号，配置不同的采集模块和风扇数量，实现采集单体电压、温度并通过CAN总线上报主机，并能进⾏热管理，其中典型的⼀个电池箱结构⽰意图如下：动⼒线接⼝通讯⼝采⽤螺母固定，从车箱底部锁螺丝上来图4 OPT BMS电池箱结构⽰意图2.OPT BMS各部件功能及其接⼝定义3.1 OPT BMS外形尺⼨1、主机模块：130*110*39mm2、采集模块：113mm*96mm*43mm3、GPRS&数据存储上传模块：未定4、CAN盒125*82*27mm5、绝缘检测模块：165.0*80.0*26.5mm6、显⽰模块：160mm*96mm*42mm3.2 OPT BMS主机模块3.2.1 主机模块功能指标Ⅰ. 电池组电压计算与控制接收采集模块上传的电池组的所有单体电压，计算电池总电压并能够选出电池组的最⾼单节电池电压及序号和最低单节电池电压及序号，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰，同时可以通过专⽤CAN ⼝上传到汽车仪表总线.Ⅱ. 电池组总电流检测和计算接收主控本⾝或采集模块上传的电池电流采集，根据设定的霍尔传感器额定参数，计算电池组总电流，并能在显⽰屏模块指定位置显⽰。
车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
车载充电机与BMS 电池管理方案设计详解车载充电机与BMS电池管理方案设计详解[导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
关键词：车载充电机电源管理汽车电子第一季度，在多重利好政策的刺激下，国内新能源汽车市场增长加快，仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。
当然电动汽车在发展的同时，离不开与之配套的基础设施的建设。
车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商，提供的测试方案不但能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求，还能经过一套软件来控制测试过程与充电机本身，具有其它厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。
车载充电机与BMS电池管理系统充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电，按是否安装在车上，充电机可分为车载式（随车型）和固定式。
固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机，主要以大功率和快速充电为主。
而车载充电机安装在车辆内部，其优势就是能够在车库，路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电，功率相对较小。
当前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电，这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。
作为电动汽车最核心的动力电池，它是一个由多个单体电池封装成的电池组，虽然经过单体电池的电流相同，可是放电的深度会有所不同，深度放电是对电池的一种损耗；而且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电，则是对电池的进一步损耗。
因此，BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分，实现对动力电池电压及剩余容量（SOC）等数据的监控和管理。
下图中简单表示了车载充电机和BMS电池管理系统之间工作流程。
可见，当车载充电机接上交流电后，并不是马上将电能输出给电池，而是经过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。
车载充电机电源管理制度
车载充电机电源管理制度一、引言随着电动汽车的快速发展，车载充电机作为电动汽车的重要配件之一，其在充电和电源管理方面的作用变得愈发重要。
车载充电机的电源管理制度是保证车载充电机正常运行的关键，它能够有效地管理车载充电机的电源供应，确保充电效率和充电安全。
本文将结合车载充电机的电源管理制度，从电源管理的意义、要求、技术路线等方面，对车载充电机的电源管理制度进行详细的分析和讨论。
二、电源管理的意义1、保证充电效率充电效率是车载充电机能否高效地完成对电动汽车的充电的重要指标。
电源管理制度能够确保充电机获得高质量的电源供应，减少电能损耗，提高充电效率，降低充电成本。
2、提高充电安全性电源管理制度能够有效监测电源的电压、电流和频率等参数，确保充电器的输入电源符合标准要求，避免因电源问题导致的充电事故，提高充电安全性。
3、增加电池寿命正确管理充电机的电源供应，可以减少电池充电过程中的损耗，延长电池的使用寿命，提高电池的可靠性和稳定性。
4、保障系统稳定性通过电源管理制度，可以有效管理充电机的电源供应，保证车载充电机在各种工况下都能够正常运行，保障系统的稳定性和可靠性。
三、电源管理制度的要求1、对电源参数进行监测电源管理制度需要对输入电源的电压、电流、频率等参数进行实时监测，确保电源符合充电机的需求。
2、对电源进行有效的过滤与处理对输入电源进行滤波、隔离、稳压、变频等处理，确保充电机能够获得稳定、干净的电源供应。
3、设有完善的过载、过压、欠压、短路保护功能当遇到电源过载、过压、欠压、短路等异常情况时，能够及时进行保护措施，保护充电机和电动汽车的安全。
4、具备多种充电方式和适配不同的电源标准能够支持不同的充电方式，例如交流充电、直流充电等，并且能够适配不同的电源标准和规范，满足各种充电需求。
5、具备远程监控和智能管理功能能够通过远程监控和智能管理，实现对充电机的状态和运行情况的实时监测和管理，提高电源管理的效率和可靠性。
动力电池及管理系统(BMS)设计技术规范
电池及管理系统设计技术规范编制：校对：审核：批准：有限公司2015年9月目录前言 (3)一、锂离子电池选型 (4)1、范围 (4)2、规范性引用文件 (4)3、术语和定义 (4)4、符号 (4)5、动力蓄电池循环寿命要求 (5)6、动力蓄电池安全要求 (5)7、动力蓄电池电性能要求 (6)8、电池组匹配 (8)9、电池组使用其他注意事项 (9)二、电池管理系统选型 (10)1、术语定义 (10)2、要求 (10)3、试验方法 (12)4、标志 (13)前言综述电动车的的电池就好比汽车油箱里的汽油。
它是由小块单元电池通过串并联方式级联后，通过BMS的管理，将电能传递到高压配电盒，然后分配给驱动电机和各个高压模块(DC/DC、空调压缩机、PTC等)。
电池管理系统(BMS)采用的是一个主控制器(BMU)和多个下一级电池采集模块(LECU)组成模块化动力电池管理系统，是一种具有有效节省电池电能、提高车辆安全性、实现充放电均衡和降低运行成本功能的电池管理系统模式。
高压控制系统的预充电及正负极高压继电器均由BMS控制，设置了充电控制继电器，增加高压充电时的安全性。
动力电池容量和正极材料的选择电池容量的确定，是根据车型电机的功率、运行时的额定电压、电流。
选择出电池包的电压、串并联的形式。
由电机额定的电压可以选择出需要串联电池的个数，由电机运行时的额定电流可以选择出需要并联电池的个数。
具体计算如下：由整车设计的匹配参数，确定好电机的功率和扭矩后，就可以计算出，动力电池包的串并联电池的数目，串联电池的电压U等于电机额定电压，就可推算出串联的电池个数N串=U/3.7（对于三元锂电的锂电池），对于最少并联的电池个数N并=电机运行工况的平均电流/单元电池的容量*续航里程/工况的平均时速。
电池的选择，则要考虑电池正极材料的类型，总的原则是12米以上的客车主要以磷酸铁锂电池为主，6米小型客车和乘用车的主要是三元锂电池为主。
充电机与BMS通讯报文分析说明
10 0D 00 02 FF 00 06 00为此报文的内容，“10”表示功能码16请求发送，说明此报文想要与充电机建立连接。“0D 00”用两个字节表示BMS将要发送的数据数量为0x000D=13个字节数据。“02”表示要发送此报文中的13个数据一共要发送2个包才足以容纳13个字节的数据。“FF”为保留内容。“00 06 00”表示此报文BCP对应的PGN（查看报文时可通过此数据内容找出，现在要建立连接请求的报文为协议中对应的哪个报文）。
11 02 01 FF FF 00 06 00为此报文的数据内容，“11”表示功能码17准备发送，说明充电机允许BMS发送长度大于8字节的数据包。“02”表示充电机允许发送的最大数据包数。“01”表示BMS将要发送的下一个数据包的编号。“FF FF”为保留内容。“ 00 06 00 ”表示要发送的报文为BCP。
在BMS发送完所有6个数据包后，充电机如果判断接收完成则发送一个功能码为19的消息结束应答报文，
截包工具中显示：0x1CECF456 13 29 00 06 FF 00 02 00
分析此报文内容：
0x1CECF456为报文ID，“1C”为包含报文优先级（3个位）、保留位（1个位）和数据页（1个位）。“EC”为此报文的功能说明（EC为数据大于8字节的报文连接请求，EB为长度大于8字节的报文数据内容传输）。“F4”表示此报文发送的目的地址为BMS。“56”为发送此报文的源地址为充电机。
汽车电池的电池管理系统(BMS)优化设计原则
汽车电池的电池管理系统（BMS）优化设计原则引言：随着电动车需求的增加，汽车电池的电池管理系统（BMS）成为了电动汽车的核心部件之一。
BMS的优化设计对于电池的性能、寿命和安全性具有重要影响。
本文将探讨汽车电池BMS的优化设计原则，以提高电池系统的性能和使用寿命。
一、电池状态监测和估算（State of Charge, SOC）1. SOC估算算法设计原则BMS应该采用准确可靠的SOC估算算法，并考虑电池的充电和放电特性，例如基于卡尔曼滤波（Kalman Filter）的SOC估算方法。
2. SOC估算误差补偿措施BMS应该采用误差补偿措施来提高SOC估算精度，如自适应滤波算法和容量衰减模型等。
3. SOC估算精度与充电电压关系BMS应该考虑充电电压对SOC估算的影响，通过合理设计BMS算法，提高充电电压与SOC之间的匹配度，以降低估算误差。
二、电池健康状态监测和估算（State of Health, SOH）1. SOH估算算法设计原则BMS应该采用可靠的SOH估算算法，通过监测电池容量衰减、内阻增加等指标，实现准确的健康状态估算，如基于模型法和基于统计学方法等。
2. SOH估算与充电策略关系BMS应根据SOH估算结果调整充电策略，避免过度充放电，延长电池的使用寿命。
三、温度管理1. 温度监测与控制BMS应采用精确的温度传感器，对电池温度进行实时监测，并通过温度控制系统，维持电池的工作温度在合适范围内。
2. 温度补偿算法设计BMS应考虑电池温度对SOC和SOH估算的影响，设计温度补偿算法，提高估算的准确性。
四、安全保护与预警机制1. 过流、过压、过温保护BMS应具备过流、过压、过温保护功能，及时采取保护措施，避免电池的过载和过热。
2. 预警机制设计BMS应具备异常情况预警机制，通过实时监测电池的状态和性能，提前预警电池存在的问题，避免潜在的安全隐患。
五、充电管理策略1. 充电速率与健康状态关系BMS应根据电池的健康状态和温度等因素，调整充电速率，确保充电过程的安全和效率。
新能源汽车07 电池管理系统BMS
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
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。
混合动力电动汽车BMS与充电机的CAN总线通信设计
混合动力电动汽车BMS与充电机的CAN总线通信设计CAN总线通信是混合动力电动汽车(BMS)与充电机之间进行数据交换和控制命令传输的关键技术之一、本文将从通信网络拓扑结构、通信协议、通信帧格式、错误处理和性能指标几个方面详细介绍CAN总线通信的设计。
1.通信网络拓扑结构2.通信协议CAN总线通信采用CAN协议进行数据传输。
CAN协议是一种多主控、分布式的实时通信协议，具有高实时性、抗干扰性和高可靠性的特点。
3.通信帧格式CAN总线通信数据采用帧格式进行封装和传输。
CAN总线数据帧分为标准帧和扩展帧两种格式。
标准帧包括帧起始位(SOF)、报文ID(Identifier)、远程传输请求(RTR)、数据域(Data)、CRC校验和(CRC)和帧结束位(EOF)。
扩展帧在标准帧的基础上增加了帧类型位和标识符扩展位。
4.错误处理CAN总线通信在传输过程中可能会出现错误，如数据位错误、CRC校验错误、帧丢失等。
为了提高通信可靠性，需要在设计中考虑错误处理机制，如重发机制、错误帧过滤和错误诊断等。
5.性能指标CAN总线通信的性能指标包括通信速率、通信延迟、通信带宽和网络可扩展性等。
通信速率一般可达到1Mbps以上，通信延迟一般在微秒级别，通信带宽取决于总线负载和通信帧长度，网络可扩展性可通过添加中继器和分支器实现。
综上所述，混合动力电动汽车BMS与充电机的CAN总线通信设计是一项关键技术，通过合理的拓扑结构、协议选择、帧格式定义、错误处理和性能指标优化，可以实现稳定可靠的数据交换和控制命令传输，为混合动力电动汽车的充电过程提供了良好的通信保障。
BMS设计方案
BMS设计方案BMS，即电池管理系统，是一种通过监控和控制电池充放电及温度等状态来保护电池的安全和延长寿命的系统。
在电动车、电动工具、太阳能、储能等领域中，BMS都被广泛应用。
在设计BMS系统时，需要考虑到多个因素，包括系统的可靠性、性能、安全性、成本等。
本文将从这些方面进行探讨，并给出一种基础的BMS设计方案。
可靠性在电池管理系统中，可靠性是非常重要的因素，尤其是在诸如电动车等需要保证安全性的领域。
因此，BMS需要做到以下几点：- 必须使用可靠的硬件和软件，以确保BMS的稳定和可靠性。
- 需要经过充分的测试和验证，以确保BMS在各种环境和操作条件下的可靠性。
- 需要考虑到电池的不同类型和品牌，对应的BMS也需要进行适配，以确保可靠性。
性能BMS的性能对于电池的效能和寿命都有着很大的影响。
因此，在BMS的设计中，需要考虑以下性能因素：- 必须提供准确的电池状态信息，包括电流、电压、电量、温度等，以确保电池的安全和保护。
- 需要提供高精度的SOC和SOH计算算法，以更准确地计算电池容量和寿命。
- 需要具有快速响应和精确的保护功能，以确保在出现危险情况时及时采取行动。
安全性电池是一种能量密集型的装置，因此在BMS的设计中，安全性是至关重要的因素。
以下是一些安全性要求：- 需要提供过压、欠压、过流、过温等保护功能，以防止出现火灾、爆炸等危险情况。
- 需要使用可靠的绝缘和隔离设计，以消除电池充放电过程中外部电源的影响。
- 需要针对各种故障和危险情况，提供详细的报警和故障处理方式。
成本BMS的成本因素通常包括以下内容：- 硬件成本：包括控制器、电池监测器、开关、继电器等元件的成本。
- 软件成本：包括开发和测试成本等。
- 生产和维护成本：包括生产和维护的人工成本、耗材成本等。
BMS设计方案基于以上几点，我们可以给出一个基础的BMS设计方案：- 硬件方案：采用高品质的控制器和电池监测器，使用可靠的开关和继电器，确保BMS的稳定和可靠性。
电动汽车中的BMS电池管理系统设计
电动汽车中的BMS电池管理系统设计电动汽车已成为未来的趋势，随着技术和环保法规的不断加强，电动汽车优势的体现也越来越明显。
但是在电动汽车中，BMS电池管理系统却是至关重要的设计部分，它不仅仅关系到电动汽车的性能和寿命，也直接决定了汽车的安全性。
本文将从设计理念、硬件、软件等方面介绍电动汽车中BMS电池管理系统的设计，同时分析其发展趋势。
设计理念：BMS电池管理系统是电池管理解决方案中最重要的部分之一，负责控制电池的充电和放电，提高了电池的使用效率和寿命，并确保电池的安全性。
传统的BMS电池管理系统使用集中式架构，控制电池的中央处理器和监控系统都集中在一起，这种形式不仅容易产生单点故障，而且由于数据传输的线缆长度也会产生很大的数据丢失和噪声干扰，因此现代BMS电池管理系统逐步转向分布式架构。
分布式架构可以将控制器和传感器分为多个子系统，并将这些子系统分布在整个电池组范围内，这可以更好地降低整个系统故障率和传输成本。
此外，目前的BMS系统也在增加预测性维护功能，以便及早发现电池组中的问题，减少维修和替换成本。
硬件设计：BMS电池管理系统的硬件设计包括两个主要方面：传感器和控制器。
传感器用于测量电池状态，包括电压、电流、温度和电量等信息。
控制器负责将传感器数据输入到算法中，以计算电池状态和做出管理决策。
此外，控制器还需要实现与其他汽车系统的数据通讯接口，以便电池状态信息可以用于最优化车辆的性能和效率。
传感器技术取决于所需测量的参数，电池温度和电流可以通过热敏电阻和霍尔传感器分别测量，电池电量可以通过电压和电池内阻来估算。
电池电压和电流含有高频噪声，因此需要使用反激补偿技术和滤波电路来消除这些噪声。
BMS电池管理系统的传感器的精度和分辨率还需考虑到传感器成本和功耗。
控制器技术包括硬件和软件两个部分。
硬件方面，通常在汽车ECU中嵌入一块BMS电池管理系统控制器，以实现与其他汽车系统的数据共享。
控制器芯片需要具有足够的计算能力和存储能力，并考虑功耗、成本和数据传输速率。
电动汽车充电系统中的充电管理技术原理解读
电动汽车充电系统中的充电管理技术原理解读随着环保意识的增强和科技的进步，电动汽车逐渐成为人们日常生活中的一种常见交通工具。
而电动汽车的长续航里程离不开高效安全的充电系统。
本文将对电动汽车充电系统中的充电管理技术原理进行解读，以帮助读者更好地理解电动汽车充电的过程和技术。
一、充电管理技术的重要性电动汽车的充电管理技术是保障充电安全、提高充电效率和延长电池寿命的关键。
充电管理技术主要包括电池管理系统（BMS）、充电机控制系统、通信系统和智能充电桩等子系统。
这些子系统相互协作，共同实现对电动汽车充电过程的监测、控制和调节。
二、电池管理系统（BMS）BMS是电动汽车充电管理技术中的核心部分，它主要用于对电池组进行监测和控制。
BMS通过对电池组的状态、电流、电压和温度等参数进行实时检测，以确保充电过程的安全和稳定。
在充电过程中，BMS可以根据电池组的状态对充电电流进行控制和调节，以避免过充和过放，保护电池的安全和寿命。
三、充电机控制系统充电机控制系统是实现电动汽车充电的关键部分。
它根据BMS的控制指令，对充电机进行控制和调节。
充电机控制系统可以根据电动汽车的需求调整充电电流和充电电压，以满足不同电动汽车的充电需求。
同时，充电机控制系统还要负责对充电过程进行实时监测和记录，以保障充电过程的安全和可靠性。
四、通信系统通信系统在充电管理技术中起着重要作用。
它通过与电动汽车和充电桩之间的通信，实现充电参数的传递和控制指令的传输。
通信系统可以确保充电桩和电动汽车之间的互联互通，实现智能化充电管理。
通过与充电桩的通信，电动汽车可以获取充电桩的状态和充电桩的可用性，以选择合适的充电桩进行充电。
五、智能充电桩智能充电桩是电动汽车充电智能化的重要组成部分。
它具备对接电动汽车和充电桩的接口，可以提供合适的充电电流和电压。
智能充电桩还可以通过通信系统与电动汽车的BMS进行互联互通，实现对充电过程的监测和控制。
同时，智能充电桩还具备远程计费和预约充电等智能功能，方便用户进行充电管理。
新能源汽车BMS系统设计及优化
新能源汽车BMS系统设计及优化随着全球气候变化日益严峻，新能源汽车作为人们关注的焦点之一迅速崛起，其建设成为了各国政府共同关心的问题。
而BMS系统，在新能源汽车上起到至关重要的作用，它的好坏关乎新能源汽车的发展和推广。
本文将会详细探讨新能源汽车BMS系统的设计及优化。
一、BMS系统的功能和原理BMS全称Batter Management System，即电池管理系统。
它是新能源汽车中的一个重要组成部分，主要作用是对电池进行监测和管理，确保电池的安全性、性能和寿命。
BMS系统能够实现对电池组中每个单体电池的监控、充电调节、放电控制、过充保护、过放保护、温度保护等功能，保证了电池在车辆各种行驶状态下的正确运行。
BMS系统主要由电池管理单元（BMU）、电压采集单元、温度采集单元、通信控制单元等组成。
其中，电池管理单元是BMS系统的核心，其主要功能是对单体电池电压、温度等参数进行监控，并将监测数据通过CAN等串口协议发送给整车控制器，实现控制策略的执行，保障电池的安全性和稳定性。
二、BMS系统设计的原则在新能源汽车BMS系统设计中，需要遵循以下原则：1. 安全可靠。
BMS系统应具备多种保护措施和故障诊断手段，确保车辆在任何情况下均能保持电池组的安全性和稳定性。
2. 缩小误差范围。
对于电池电量、剩余行驶里程等参数的准确测量，是实现电池管理和保护的前提。
准确测量的方法和技术对BMS系统的设计非常关键。
3. 提高效率和稳定性。
在BMS系统中，应充分考虑电池充电和放电的效率和稳定性，避免能量的浪费和电池寿命的降低，提高整个系统的性能。
三、BMS系统优化的方法为了提高新能源汽车BMS系统的性能和稳定性，需要采取以下优化方法：1. 优化电池管理单元的算法和策略。
电池管理单元是BMS系统的核心部件，算法和策略的优化对于BMS系统的性能和稳定性至关重要。
应该不断改进和完善算法和策略，提高BMS系统的精确度和效率。
2. 提高温度和电压测量的准确性。
电池管理系统BMS系统方案设计书
项目编号：项目名称：电池管理系统BMS 文档版本：V0.01技术部2015年 7 月 1 日版本履历目录1.前言 (4)2.名词术语 (5)3.概要 (6)4.系统原理框图 (7)5.产品规格 (8)6.与同类产品的比较 (9)7.主芯片选型 (10)8.电池管理系统的要求 (11)9.控制策略的要求及设想 (12)10.驱动设计的要求及设想 (13)11.电气设计的要求及设想 (15)12.机构设计的要求及设想 (20)13.后记 (21)14.参考资料 (22)1.前言开发电动汽车电池管理系统，此系统的全面实时监控，具有良好的电池均衡性能，检测精度高。
2.名词术语BMS：电池管理系统BCU：电池串管理单元BMU：电池检测单元LDM：绝缘检测模块HCS：强电控制系统SOC: 电池荷电状态3.概要电动汽车电池管理系统（BMS），管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态，从而采集动力电池的状态参数，实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。
电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯，对电池系统进行安全可靠、高效管理。
电池管理系统包括BCU和BMU，BCU主要作用是：根据动力电池的工作状态，对电池组SOC进行动态估计，通过霍尔电流传感器，实现对充放电回路电流的实时监测，保护电池系统，可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信，交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息；BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测，通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU，通过与智能充电桩交互数据信息，充电期间实时估算电池模块SOC，对电芯进行充电均衡，提高单节电芯的一致性，提高整组电池使用性能，对电池进行主动式冷热管理，保护电池使用寿命，延长电池寿命。
4.系统原理框图图1 系统原理图电池系统典型应用了分布式两级管理体系，由一个电池串管理单元（BCU）和多个电池检测单元(BMU)、显示屏（LCD）、绝缘检测模块（LDM）、强电控制系统（HCS）、电流传感器（CS）以及线束组成。
电池管理系统BMS系统方案设计书
项目编号：项目名称：电池管理系统BMS 文档版本：V0.01技术部2015年 7 月 1 日版本履历目录1.前言 (4)2.名词术语 (5)3.概要 (6)4.系统原理框图 (7)5.产品规格 (8)6.与同类产品的比较 (9)7.主芯片选型 (10)8.电池管理系统的要求 (11)9.控制策略的要求及设想 (12)10.驱动设计的要求及设想 (13)11.电气设计的要求及设想 (15)12.机构设计的要求及设想 (20)13.后记 (21)14.参考资料 (22)1.前言开发电动汽车电池管理系统，此系统的全面实时监控，具有良好的电池均衡性能，检测精度高。
2.名词术语BMS：电池管理系统BCU：电池串管理单元BMU：电池检测单元LDM：绝缘检测模块HCS：强电控制系统SOC: 电池荷电状态3.概要电动汽车电池管理系统（BMS），管理系统状态用于监测电动汽车的动力电池的工作状态，从而采集动力电池的状态参数，实现动力电池的SOC状态、温度、充放电电流和电压的监控。
电池管理系统主要是BMS通过CAN总线与整车控制器、智能充电器、仪表进行通讯，对电池系统进行安全可靠、高效管理。
电池管理系统包括BCU和BMU，BCU主要作用是：根据动力电池的工作状态，对电池组SOC进行动态估计，通过霍尔电流传感器，实现对充放电回路电流的实时监测，保护电池系统，可以实现与BMU、整车控制器、充电机等进行通信，交互电压、温度、故障代码、控制指令等信息；BMU的功能是通过对各个单体电压的实时监测、对箱体温度的实时监测，通过CAN总线将电池组内各单体的电压、箱体温度以及其他信息传送到BCU，通过与智能充电桩交互数据信息，充电期间实时估算电池模块SOC，对电芯进行充电均衡，提高单节电芯的一致性，提高整组电池使用性能，对电池进行主动式冷热管理，保护电池使用寿命，延长电池寿命。
4.系统原理框图图1 系统原理图电池系统典型应用了分布式两级管理体系，由一个电池串管理单元（BCU）和多个电池检测单元(BMU)、显示屏（LCD）、绝缘检测模块（LDM）、强电控制系统（HCS）、电流传感器（CS）以及线束组成。
充电机及BMS通讯报文解析总结计划说明
1、周立功ZLGCANT、软件功能及用途周立功 ZLGCANT软件功能：数据传输方式用 CAN通信方式传输，能够使用该软件来收集原始数据报文，经通信协议分析出本质数据。
用途：在电池管理系统（BMS）中，经过该软件收集外can（ BMS 与整车控制器通信）原始数据报文，或收集充电 can（ BMS 与充电机通信）原始数据报文；经过收集的数据来查找 BMS 或其他设备的故障点。
、软件基本操作使用指南（USBCAN设备需连接正常）步骤一：双击图标，见以以以下图1-1 所示软件界面；图 1-1步骤二：打开软件后，可经过菜单栏或图标选择相应操作，见以以以下图1-2 所示菜单栏及图标；一般情况下会用到图标“ 1”（打开设备）、图标“ 4”（缓冲帧数）、图标“ 6”（保存）等；打开设备缓冲帧数保存图 1-2步骤三：经过菜单栏“设备操作”中选择“打开设备”，或点击图标“1”打开设备，平时情况下只选择相应 CAN 网络的波特率，其他参数均为默认值，今后点击“确认”，见以以以下图 1-3 所示；注： BMS 内 can 波特率为 500kbps，外 can 波特率为 250kbps，充电 can 波特率为250kbps；其他 can 网络依照本质波特率选择。
选择相应波特率图 1-3步骤四：设备参数配置达成后，经过菜单栏“编写”中选择“缓冲帧数”，或点1000000”帧（为击图标“ 4”缓冲帧数，平时情况下将缓冲帧数改为最大“保证数据圆满性），今后点击“确认” ，见以以以下图 1-4 所示；缓冲帧数更正到最大 1000000图 1-4步骤五：点击“ 启动 CAN”按钮，数据开始收集，见以以以下图1-5 所示；点击“启动can”按钮图 1-5步骤六：数据收集达成后，点击图标“6”保存按钮，文件命名（格式如“年 -月 -日-车牌编号”），选择保存路径，今后点击“保存”，见以以以下图1-6 所示；点击“保存按钮”文件命名格式：年-月-日-车牌编号图 1-6步骤七：数据保存达成后，如无需其他操作（连续收集数据），则关闭该软件。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
车载充电机与BMS电池管理方案设计详解
[导读]车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
关键词：车载充电机电源管理汽车电子
2015年第一季度，在多重利好政策的刺激下，国内新能源汽车市场增长加快，仅第一季度新能源汽车乘用车销售达到26581辆。
当然电动汽车在发展的同时，离不开与之配套的基础设施的建设。
车载充电机作为电动汽车关键零部件之一，对于电动汽车的普及起到了至关重要的作用。
而在车载充电机测试方案方面，能提供专业方案的供应商并不多。
艾德克斯作为在新能源领域的领先测试测量方案供应商，提供的测试方案不仅能够完全满足不同型号的车载充电机测试的需求，还能通过一套软件来控制测试过程与充电机本身，具有其他厂商的测试方案所不具备的独特且重要的功能。
车载充电机与BMS电池管理系统
充电机主要应用给电动汽车上的动力电池充电，按是否安装在车上，充电机可分为车载式（随车型）和固定式。
固定式充电机一般为固定在充电站内的大型充电机，主要以大功率和快速充电为主。
而车载充电机安装在车辆内部，其优势就是可以在车库，路边或者住宅等任何有交流电源供电的地方随时充电，功率相对较小。
目前绝大多数的车载充电机都采用智能化的工作方式给动力电池充电，这直接关系着动力电池的寿命和充放电过程中的安全性。
作为电动汽车最核心的动力电池，它是一个由多个单体电池封装成的电池组，虽然通过单体电池的电流相同，但是放电的深度会有所不同，深度放电是对电池的一种损耗；并且如果深度放电后的电池还被按照常规的电流值充电，则是对电池的进一步损耗。
因此，BMS电池管理系统是电动汽车的一个重要部分，实现对动力电池电压及剩余容量（SOC）等数据的监控和管理。
下图中简单表示了车载充电机和BMS
电池管理系统之间工作流程。
可见，当车载充电机接上交流电后，并不是立刻将电能输出给电池，而是通过BMS 电池管理系统首先对电池的状态进行采集分析和判断，进而调整充电机的充电参数。
例如在充电前，BMS先对电池电压进行检测，当检测电池深度放电等原因出现电压过低时，先要用小电流对其进行修复性充电；若检测电池电压在正常范围内，则可跳过涓充这一步，直接进入恒流充电模式。
车载充电机和BMS电池管理系统，均采用CAN总线通信方式，目前市场应用较多的为CAN2.0的协议。
车载充电机除具备通信功能之外，还具备故障报警等机制。
艾德克斯车载充电机测试方案
根据市场的调研，目前充电机行业需求的方案应具备如下功能：（1）充电机电气性能及耐久性能的测试（2）模拟车载控制系统，可以控制和监控充电机的故障状态及运行参数（3）兼容多种充电机的充电协议，适用于多款充电机测试
一般来说，市场上的车载充电机测试系统都能满足（1）的需求，这也是方案应具备的最基础的功能。
（2）的需求是为了在测试中通过一个系统一套软件来完成控制与测试整体需求，达到最方便的测试过程和最佳的测试效果，（3）的需求则是因为目前市场上很多BMS 只针对某一类型甚至某一车型的电池设计制造，实际应用于针对特定电池效果很理想，但应用到其他型号或品牌的电池上，则失去应有的作用，因此车载充电机的设计和研发也是有针对具体的车型或者BMS类型。
这也就意味着车载充电机的生产厂家，会有不同充电协议的车载充电机的测试需求，这时，一套能够兼容多种充电机的充电协议的测试系统是非常必要的。
纵观整个车载充电机测试方案市场，能够满足这三个需求的方案可为凤毛麟角，而艾德克斯是如何满足这些测试需求的？下面将进行逐一解析。
首先，艾德克斯车载充电机测试方案的配置，硬件方面有电子负载模拟电池的放电，还需AC电源模拟电网给充电机供电，除此之外，还需要示波器和功率分析仪等设备，才能实现充电机完整电气性能的测试。
当然对于整个充电机测试系统，上位机软件所能实现的测试功能，是尤为重要和关键的。
充电机电气性能及耐久性能的测试
艾德克斯车载充电机测试方案符合QC/T895-2011标准（该标准是适用于纯电动汽车和可外接充电的混合动力电动汽车用的车载充电机的标准检测规范），能够做标准中规定的电气性能测试主要包含启动冲击电流、电源调整率、电压纹波系数、过载测试及充电效率等测试。
目前有一些大的测量设备厂商涉足车载充电机测试系统，大部分是基于电源测试系统开发而来，而这样的测试系统能否完全满足车载充电机的测试项？是否足够专业？研究表明，市场上大部分的车载充电机测试系统都存在不专业或者软件界面操作繁琐等缺陷，需要操作人员有很强的语言编程基础才能操作，并不为充电机厂商所青睐。
并且很多软件要求用户自行编辑每个测试项的测试流程，测试效率低下。
与之不同的是，艾德克斯车载充电机测试系统的上位机软件，在界面设计上更人性化和贴近需求。
此套系统将充电机的电气性能相关测试项全部内建到软件中，用户只需要拖选所需的测试项即可。
并且每个测试项的流程在系统中已经由艾德克斯在出厂前内建完成，用户
只需要打开对应的测试项界面，填写输入交流值，模拟拉载值等参数即可，当测试完成后，软件会自动判定测试结果。
模拟车载控制系统，可以控制和监控充电机的故障状态及运行参数
在实际汽车应用环境中，车载控制系统可以实时监控充电机的状态，通过CAN总线的传输方式，监控充电机当前的运行参数和故障状态。
这是目前市场上的产品普遍所欠缺的。
这是由于充电机的报文协议是不外开放给设备厂商的，在这种情况下，将上位机控制软件，由通用的电源电气性能测试系统转变为专业充电机测试系统有一定的难度，缺乏协议的情况下，无法实现对于充电机的二次开发控制。
所以国内有部分比较先进的新能源产业是这样来完成充电机的测试的，分别使用两套系统控制。
一套是通用的电源测试系统，用于测试充电机的电气性能；一套是专门的充电机控制系统，实现对充电机的控制和监控，但同时反映这样的测试方式不能提高效率。
比如在测试过程中，充电机发生故障，关闭输出，此时工程师
需要首先通过控制充电机的上位机软件重启充电机，再切换到电气性能的测试上位机软件，重新运行测试程序。
若有一款上位机软件能够在实现电气性能测试的同时，引入对充电机的监控和控制，并将故障状态显示在程序运行界面，将实现真正的模拟车载应用环境，形成更专业的测试方案。
艾德克斯车载充电机测试系统就是能实现同时控制测试过程与充电机本身的方案。
综上所述，不久的将来，针对充电机的专业测试系统，应能够实现对于充电机的控制，同时需要在充电机厂商协议不外开放的前提下，实现对于充电机的测试和控制。
兼容多种充电机的充电协议，适用于多款充电机测试
车载充电机和BMS之间采用CAN2.0的协议，但具体的报文传输格式不同，换而言之，每个汽车厂商所使用配套的车载充电机之间，是不能互相交叉使用的。
甚至同一汽车厂商，但是不同车型所使用的车载充电机也是单独的。
所以这对于充电机配套测试系统供应商也带来了新的技术挑战，除了前面提到的在得不到协议的条件下，对充电机进行控制，还需要做到兼容不同型号的充电机，这样的技术是充电机行业的现状所需求的，但是目前国内应对满足这类需求的设备系统供应商非常少。
充电机监控单元与BMS之间的网络拓扑结构
艾德克斯目前已经引领行业先锋，推出的专业车载充电机测试系统，可以在充电机厂商不提供协议的情况下，实现对充电机的控制和监控，并自动解析运行过程中的报文，获取充电机的运行和故障参数。
相信不久，这也将成为充电机行业的主流测试方案。
相对于电动汽车和车载充电机研制的高涨情形，电动汽车及其电子零部件的测试设备的建设显得有些不足。
车载充电机的汽车应用环境复杂，安全性能要求高，没有统一的协议等都是当下测试所面临的挑战，更不是简单传统的充电器测试方案可以套用的。
艾德克斯在车载充电机等新能源电子设备测试方案的研究已经走在了行业的最前端，以最专业的方案和系统支持此类测试走向专业化、标准化。