基于bms电池·管理系统的毕业设计

摘要

BMS电池管理系统主要由一个主控单元（BMU）和多个单体采集单元（BVT）组成的集散式系统结构。

BMU单元主要是收集电池的相关数据，对电池的数据进行集中的分析和处理，判断当前电池的故障，进行电池系统的预警和报警。同时BMU 还完成电池的电池电压、母线电压计算、电池电流采样计算、绝缘监测、高压通断控制及电池热管理系统的控制，并根据电池的电流、电压等相关数据进行电池的SOC估算。

BVT单元主要完成单体电池的电压和温度数据采集，并实时和BMU 进行通讯，把采集到得电压、温度数据及电池状态发送个BMU单元。

在车辆运行过程中，电池管理系统和整车控制器或电机控制器进行CAN通讯，电池管理系统实时提供电池电压、充放电电流、电池SOC以及整车控制器需要的其他数据，当电池管理系统或电池系统出现报警时，电池管理系统把报警发送给整车控制器，同时根据报警级别进行限功率处理或请求断开接触器，整车控制器根据报警级别采取相应的控制策略。

关键词：主控单元;多个单体采集单元;整车控制器

目录

绪论............................................. 错误!未定义书签。

一、 BMS电池设计背景 (2)

二、性能特点

（一）电池管理系统主要功能 ......................... 错误!未定义书签。

（二） BMS系统的两大单元........................... 错误!未定义书签。

（三）主要参数.........................................................

(4)

三、BMS电池总体设计方案 (5)

（一）BMS电池的原理 (5)

（二）BMS电池的元件 (7)

四、BMS控制功率表

（一）回馈功率表 (17)

（二）放电功率表 (17)

五、使用注意事项

（一）充电控制...................................................................... .. (19)

（二）加热控制...................................................................... .. (20)

（三）bms电池控制加热流

程......................................................................

(21)

（四）附件bms原理图................................................................................. . (6)

结论 (22)

参考文献 (24)

致 (25)

绪论

BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合，称之谓电池管理系统。

电池管理系统(BMS)可根据起动能力对充电状态(SoC)、健康状态(SoH)和功能状态(SoF)进行快速、可靠的监测，以提供必要的信息

。因此，BMS能够最大限度地降低因为电池意外失效而导致的汽车故障次数，从而尽可能地提升电池使用寿命和电池效率，并实现CO2减排功能。BMS的关键元件是智能电池传感器(IBS)，它可以测量电池的端电压、电流和温度，并计算出电池的状态

一、 BMS电池设计背景

虽然中国锂电池的生产规模已经高居世界首位，很多企业采用的生产设备处于国际先进水平，国产电池整体的水平也在稳步提升当中，但电动汽车电池的各种事故却仍然频频发生。在限制国电动汽车发展的诸多瓶颈当中，电源管理系统(BMS)技术不够成熟，无疑是最为重要的原因之一。

BMS通常被称为电动汽车动力电池系统的“大脑”，与动力电池、整车控制系统共同构成了电动汽车的三大核心技术。BMS能够提高电池的利用率，防止电池过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命。此外，BMS还可以监控电池和车辆的状态，保证电动汽车整车性能安全。

二、性能特点

（一）电池管理系统主要功能：

1.总电压检测

2.充放电电流检测

3.单体电压检测

4.温度检测

5.绝缘检测

6.SOC 估算

7.充放电管理

8.执行机构管理

9.CAN 接口通讯

10.热管理系统控制等。

（二）BMS系统的两大单元，即单体电压温度采集单元（BVT）和BMS主控单元（BMU）

单体电压温度采集单元

MIDI车电池系统共采用10个BVT，每个BVT分别采集12只电池电压和温度。每个BVT单元采用高精度的电芯电压和温度采集芯片，快速准确的进行单体电压个温度采集，同时通过高速稳定的CAN网络把电压和温度数据发送给BMS主控单元

BMS主控单元

BMS主控单元包含有总电压检测、电流检测、SOC估算、CAN 接口通讯、开出信号控制、开入信号检测等功能。

总电压检测：采用高精度隔离电压检测芯片进行电池电压和母线电

压的检测。

电流检测：采用电流互感器和高精度集成专用芯片进行电流检测，检测精度满足电流计算和SOC计算的要求。

SOC估算：根据电池充放电电流，采用用AH 积分法计算SOC并根据电池电压实时修正SOC。CAN总线通讯：通过CAN1通讯接口按照整车通讯协议和整车控制器进行通讯，波特率为

500Kbps；通过CAN2通讯接口按照快充国标协议与直流充电器进行通讯，波特率为250Kbps。

最大允许充放电电流（功率）计算：根据电池当前状态实时计算电池允许最大充放电电流（功率）。

开入信号检测：主控单元可以进行11路输入信号检测，分别为ON 档信号、慢充使能信号、快充使能信号、慢充连接确认信号CC和CP、快充连接确认信号CC2，前箱烟雾报警信号、后箱烟雾报警信号、绝缘监测反馈信号、负极接触器反馈信号、正极接触器反馈信号。

开出信号控制：主要包括系统常电控制、预充电接触器控制、正极接触器控制、负极接触器控制、快充接触器控制、慢充接触器控制、加热接触器控制。

（三）主要参数

BMS系统通过QC/T897-2011标准检测认证，各项数据指标均完全满足QC/T897-2011标准要求。单体电压、温度、总电压、电流、SOC 等主要参数的性能指标如下表：

注： 1.BMS与VMS的通讯协议参考文件《Midi singal list_BMS V1.1》。