电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范
纯电动汽车电池管理系统组成及工作模式
纯电动汽车电池管理系统组成及工作模式一、动力蓄电池管理系统简介由于动力电池能量和端电压的限制，电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合，但是由于动力电池特性的非线性和时变性，以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境，在电动汽车使用过程中，要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内，电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理，对于镍氢电池和锉离子电池，有效的管理尤其需要，如果管理不善，不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命，还可能引起着火等严重安全事故，因此，动力电池管理系统成为电动汽车的必备装置。
二、动力电池管理系统的主要功能如图4-15所示，常见动力电池管理系统的功能主要包括数据采集、数据显示、状态估计、热管理、数据通讯、安全管理、能量管理（包括动力电池电量均衡功能）和故障诊断，其中前6项为动力电池管理系统的基本功能。
三、动力电池管理系统的组成及工作模式图4-17所示为两种典型的动力电池管理系统方案。
如图4-18所示，高压接触器包括B+接触器、B-接触器、预充接触器、直流转换器（用于向低压电池及车载低压设备供电）接触器及车载充电器接触器。
动力电池管理系统可工作于下电模式、准备模式、放电模式、充电模式和故障处理模式等5种工作模式下。
公众号动力电池BMS①下电模式。
②准备模式。
③放电模式。
④充电模式。
⑤故障模式。
四、动力电池组的均衡充电管理和热管理1、动力电池组均衡充电管理动力电池组均衡充电具有以下3种方式:①充电结束后实现单体电池间的自动均衡，工作原理如图4-19所示。
②充电过程中实现单体电池间的自动均衡，主要有3种方案，如图4-20所示。
③采用辅助管理装置，对单个电池的电流进行调整。
如图4-21所示。
2. 动力电池组的热管理①气体冷却法。
图4-22所示为几种典型的气体冷却方式。
②液体冷却法。
图4-23所示为一种典型的液体冷却系统的构成。
③相变材料冷却法。
④热管冷却法。
⑤带加热的热管理系统。
5、 动力电池系统技术规范
密级：项目内部动力电池系统技术规范项目代号：文件编号：EVPT-VD1.27编写：时间：校核：时间：批准：时间：天津易鼎丰动力科技有限公司1. 文件范围本文件规范了XX公司XX车型所用XX动力电池必须满足的技术性能要求。
2. 术语定义和及产品执行标准2.2. 术语定义2.1.1 电动汽车(electric vehicle, EV)：指以车载能源为动力，由电动机驱动的汽车；2.1.2 电芯(cell)：一个单一的电化学电池最小的功能单元；2.1.3 模组(module)：指由多个电芯的并联组装集合体，是一个单一的机电单元；2.1.4 电池组(battery pack)：由一个或多个模组连接组成的单一机械总成；2.1.5 电池管理系统(battery management system, BMS)：指任何通过监控充电电池的状态、计算二次数据并报告该等数据、保护该等充电电池、设置报警信号、与设备中的其他子系统进行电子通信、控制充电电池内部的环境或平衡该等充电电池或环境等方式来管理该等充电电池的电子设备，包括软件、硬件和运算法则；2.1.6 动力电池系统(battery system)：动力电池系统是指由动力电池组、电池箱体、电池管理系统、电器元件及高低压连接器等组成的总成部件，功能为接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电驱动系统及电辅助系统提供高压直流电；2.1.7 整车控制器(vehicle controller unit)：检测控制电动汽车系统电路的控制器；2.1.8 高电压(High Voltage, HV)：特指电动汽车200VDC以上高压系统；2.1.9 低电压(Low Voltage, LV)：指任何信号或功率型能量低于50VDC，本文中特指整车12VDC电源系统；2.1.10 荷电状态(state-of-charge, SOC)：电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比；2.1.11 寿命初始(Beginning Of Life, BOL)：指动力电池系统刚交付使用的状态；2.1.12 寿命终止(End Of Life, EOL)：动力电池系统能量降低到初始能量的80%，或者实时峰值功率低于初始峰值功率的85%时，视为寿命终止；2.1.13 电磁兼容性(Electro-Magnetic Compatibility, EMC)：在同一电子环境中,两种或多种电子设备能互不干扰进行正常工作的能力；2.1.14 高低压互锁(High Voltage Inter-Lock, HVIL)：特指低压断电时，通过低压信号控制能够同时将高压回路切断；2.1.15 CAN(Controller Area Network)：控制器局域网；2.1.16 DFMEA(Failure Mode and Effects Analysis)：设计故障模式及失效分析；2.1.17 MTBF(Mean Time Between Failure)：平均无故障时间；2.1.18 额定容量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压或最高单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于0.05C（A）时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的容量为额定容量，单位为Ah；2.1.19 额定能量：在25℃±2℃下，以1I1(A)电流恒电流充电至动力电池系统总电压达到或最高单体电压达到规定电压值，以恒定电压充电至电流小于0.05CA时停止充电，休眠10分钟后，以1I1(A)电流放电达到规定的终止电压时停止放电，整个测试过程放出的能量为额定能量，（Wh），此值可由电压-容量曲线的覆盖面积积分得到；2.1.20 可用能量：在25±2℃、-5±2℃两种温度条件下，按照《动力电池可用能量测试规范》分别做NEDC测试，动力电池系统在放电率允许的范围内实际放出的电量的平均值。
电动汽车电池管理系统BMS介绍讲解
● 准确估算SOC，电池性能可充分使用，降低对动力电池性能的要求
● 4)提高经济性。
● 选择较低容量的动力蓄电池组可以降低整车制造成本 ● 由于提高了系统的可靠性，后期维护成本降低
SOC估计常用的算法
● （1）开路电压法 ● 随着放电电池容量的增加，电池的开路电压降低。可以根据一定的充放电倍率时电池组的开路电
电池管理系统的功能
● 数据采集、电池状态计算、能量管理、安全管理、热管理、均衡控制、通信功能和人机接口
单体电压采集方法
● (1)继电器阵列法
● 组成：端电压传感器、继电器阵列、A/D转换芯片、光耦、多路模拟开关 ● 应用特点：所需要测量的电池单体电压较高而且对精度要求也高的场合使用
单体电压采集方法
练方法的影响很大。
SOC估计常用的算法
● （5）卡尔曼滤波法 ● 核心思想：对动力系统的状态做出最小方差意义上的最优估算。 ● 适用于各种电池，不仅给出了SOC的估计值，还给出了SOC的估计误差。 ● 缺点：要求电池SOC估计精度越高，电池模型越复杂，涉及大量矩阵运算，工程上难以实现 ● 该方法对于温度、自放电率以及放电倍率对容量的影响考虑的不够全面。
能量耗散型均衡管理
● 恒定分流电阻均衡充电电路
● 每个电池单体上都始终并联一个分流电阻。 ● 可靠性高，分流电阻的值大，通过固定分流来减小由于自放电导致的单体电池差异 ● 无论电池充电还是放电过程，分流电阻始终消耗功率，能量损失大 ● 一般在能够及时补充能量的场合适用
能量耗散型均衡管理
● 开关控制分流电阻均衡充电电路
被动加热与散热-外部空气流通 被动加热与散热-内部空气流通
主动加热与散热-外部和内部空气流通
电动汽车动力电池系统国标
4
判定标准：计算容量在企业所规定额定 判定标准：（1）计算容量在企业所规 常温放电容量
值的 100%~110%之间
定额定值的 100%~110%之间
（2）所有样品的计算容量极差（最大 和最小容量差）不得超过 5%（一致性 要求）
常温下以 C/3 充满电，在-20℃温度下 存储 20 小时，以 3/C 放电至截止电压，
电动汽车动力电池系统国标
国标针对动力电池系统，建立了常规性能和功能要求——容量、能量、功率、 效率、标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、 高低温性能等，建立了安全防护要求——操作安全、故障防护、人员触电防护、 滥用防护、环境适应性、事故防护、用户手册和特殊说明等，范围覆盖了电芯、 模组、动力电池包、动力电池系统这 4 个层级，产品类型包括混合动力、插电式 /增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车，已基本上了构成了一个完整的体系。
尺寸和质量
用量具检测电池的尺寸和质量，应符合 用量具检测电池的尺寸和质量，应符合
企业提供的产品技术条件
企业提供的产品技术条件
检测方法：C/3 充电至截止电压，C/3 1C 充电至截止电压，1C 放电至截止电
放电至截止电压，计算放电容量
压，计算放电容量
如果计算值低于规定值，可重复 5 次 重复 5 次测试，取平均值数据
默认试验条件
相对湿度:25%～85%
相对湿度：15%~90%
气压:86kPa～106kPa
气压：86kPa~106kPa
1. GB/T 31484-2015 解读
GB/T 31484-2015 主要考核动力电池单体、模组和系统的循环寿命指标，涵 盖了乘用车和商用车两个不同的市场，以及功率型和能量型两种不同应用类型的 动力电池。对于电池单体和模组而言，大多数电池厂家的产品均可达到规定的要 求，对于动力电池系统而言，系统设计和集成能力较弱的 pack 企业，将面临较 大的挑战。相关检测内容如下表所示：
纯电动汽车电池管理系统BMS标定规范
纯电动车电池包项目电池管理系统标定规范目录1、电池管理标定系统的定义、参数及类型 (3)1.1定义 (3)1.2、标定的参数 (3)1.3、电池管理标定系统的类型 (3)2、电池管理标定系统 (3)2.1、电池管理系统组成 (3)2.2、电池管理标定系统的功能 (3)2.3、电池管理标定系统的总体结构设计 (4)2.4、电池管理标定系统的软件设计 (4)3、参数配置与标定方案 (4)3.1、系统参数配置 (4)3.1.1、参数配置内容 (4)3.1.2、参数配置方式 (5)3.1.3、参数配置系统拓扑图 (5)3.2、系统参数标定 (5)3.2.1、参数标定内容 (5)3.2.2、参数标定方式 (5)3.2.3、参数标定系统拓扑图 (6)3.3、系统测试 (6)3.3.1、系统测试内容 (6)3.3.2、系统测试方式 (7)3.3.3、系统测试拓扑图 (8)1、电池管理标定系统的定义、参数及类型1.1定义电池管理系统是一个很复杂的控制系统，为了使电池管理系统在最优条件下工作并且能与汽车上其他系统协调工作，并达到最佳的综合性能，必须对电池控制器的控制参数进行相应的修改和优化，使电池控制系统按照最优的控制参数运行，这个过程称为标定。
1.2、标定的参数电池管理系统最主要的功能是有效控制电池的充电和放电，防止电池过度充电或过度放电，所以需要标定的参数有电压、电流、充放电功率、温度和各种故障阈值等。
1.3、电池管理标定系统的类型（1）离线标定由于编程过程中电池充放电控制模块无法获得实时的参数，必须在充电或者放电停止后才能进行更改数据的操作，该标定方式为离线标定。
（2）在线标定在线标定变量可同时以数值或图形等多种形式显示，实时监测的变量以曲线形式显示，标定平台修改的标定参数可通过CAN协议在标定系统通信模块中实时传递至任一ECU中，通过ECU的控制程序控制执行器，执行结果可通过监测曲线实时反应。
2、电池管理标定系统2.1、电池管理系统组成电池管理标定系统主要包括以下几个部分：（1）动力电池；（2）电池管理系统；（3）电池管理系统标定系统的硬件：其组成结构主要包括标定用的PC机、USBCAN通信；（4）电池管理系统标定系统的软件：包括CCP协议的驱动程序，电池管理系统支持CCP 协议的应用程序及支持CCP协议应用的标定平台软件；2.2、电池管理标定系统的功能标定系统需要具备以下的基本功能：（1）数据的采集，能够完成电池管理系统测试和控制的信号的实时采集，从而完成动力电池的工作状态的监控。
电车三电设计标准
电动汽车的“三电”系统指的是电驱系统、电池系统和电控系统，这是电动汽车的核心技术。
对于电车三电设计标准，每个部分都有其特定的设计原则和标准：
1.电驱系统：
•电驱系统主要由电动机、传动机构和变换器组成。
电动机负责将电能转换为机械能，为车辆行驶提供驱动力。
传动机构（如减速器）则用于满足低速大扭矩的需求，保证车辆的平稳运行。
变换器（如逆变器和DCDC变换器）则负责控制电动机的电流和电压。
•电动机的设计需要满足宽调速范围、快速响应、轻量化、高效率、能量回收、高可靠性与安全性等要求。
目前常用的电动机类型有永磁同步电动机和三相异步电动机。
2.电池系统：
•电池系统为电动车辆提供能量，是电动汽车区别于传统燃油汽车的关键部件。
动力电池的性能直接关乎到续航里程和行车的安全性。
•动力电池由多个电池单体、电池管理控制单元（BMU）、电池高压分配单元等组成。
设计时需要考虑电池的容量、功率、内阻、充电终止电压和放电终止电压等参数。
•锂离子电池是目前综合性能最优的一种电池，广泛应用于电动汽车中。
3.电控系统：
•电控系统负责控制和管理电驱系统和电池系统的工作，是电动汽车的“大脑”。
•电控系统的设计需要满足车辆的各种行驶工况和驾驶需求，如启动、加速、减速、制动等。
同时还需要考虑能量管理、故障诊断和处理等功能。
总的来说，电车三电设计标准需要满足车辆的动力性、经济性、安全性、舒适性和可靠性等要求。
具体的设计标准可能会因不同的车型和应用场景而有所差异。
在实际设计中，还需要考虑成本、制造工艺和维修便利性等因素。
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。
电动汽车用电池管理系统功能安全要求及试验方法
电动汽车用电池管理系统功能安全要求及试验方法随着电动汽车的快速发展，电池管理系统的功能安全显得尤为重要。
本文旨在提出电动汽车用电池管理系统的功能安全要求及试验方法，以确保电动汽车的安全性和可靠性。
首先，电动汽车的电池管理系统应具备以下功能安全要求：1. 安全性能要求电池管理系统应具备完善的故障诊断和保护机制，能够在出现故障时快速、准确地诊断和处理问题，确保电池系统的安全性能。
2. 可靠性要求电池管理系统应具备高可靠性，能够在各种复杂环境下稳定运行，并保证电池寿命的长久使用。
3. 兼容性要求电池管理系统应兼容不同型号、不同厂家的电池，并能在不同的车型中实现良好的兼容性。
4. 数据安全要求电池管理系统应具备保护用户数据的能力，防止数据泄露或丢失，确保用户数据的安全性。
其次，针对以上要求，我们提出以下试验方法：1. 安全性能试验通过对电池系统进行各种故障测试，如短路、过流、过压等，检测电池管理系统的故障诊断和保护机制是否能够快速、准确地识别和解决问题。
2. 可靠性试验通过长时间的高温、低温、高湿等环境测试，检测电池管理系统是否能够在不同复杂环境下稳定运行，并保证电池寿命的长久使用。
3. 兼容性试验通过对不同型号、不同厂家的电池进行测试，检测电池管理系统是否能够在不同的车型中实现良好的兼容性。
4. 数据安全试验通过随机破解、数据泄露等测试，检测电池管理系统是否具备保护用户数据的能力，防止数据泄露或丢失，确保用户数据的安全性。
综上，电动汽车用电池管理系统的功能安全是电动汽车安全性和可靠性的重要保障。
通过对电池管理系统的功能安全要求和试验方法的探讨，可以为电动汽车的安全发展提供有力的保障。
002 动力电池管理系统
（一到控制要求 （三）电池自身的可靠性
六、典型的电动汽车管理系统 • 电动汽车电池管理系统，是电动汽车电源系统中监控运
行及保护电池关键技术中的核心部件，能给出剩余电量 和功率强度预测、进美国一直处于世界汽车技术领域的 最前列，在电动汽车的电池管理系统的研究方面也处于 前列。 • 通用汽车公司的BMS采用了一个微电脑，对电池组进行 管理，监测和控制蓄电池组的充放电工作状态，提高电 池的充放电性能，预测蓄电池组的荷电状态和剩余能量。
情境一 动力电池管理系统的基本构成和工作原理
一、动力电池管理系统的定义
• 电池管理系统 (BMS)并没有严格的定义，我们可以这样理 解：电池管理系统是用来对动力电池组进行安全监控和 有效管理，保持动力电源系统正常应用和提高电池寿命 的一种装置，俗称电池保姆或电池管家。
• 它能监控电池的工作状态(电池的电压、电流和温度)、预 测动力电池的电池容量(SOC)和相应的剩余行驶里程，进 行电池管理以避免出现过放电、过充、过热和单体电池 之间电压严重不平衡现象，最大限度地利用电池存储能 力和循环寿命。
（一）美国通用汽车公司的EV1电动汽车电池管理系统 EV1电动汽车是最成功的电动汽车之一。其电池管理
系统包括：电池模块、电池组控制模块BMP、电池组热管 理系统和电池组高压断点保护装置四个组成部分。其中电 池组控制模块有以下功能：电池单体电压监测、电流采样、 电池组高压保护、六个热敏电阻对不同部位进行温度采样， 控制充放电、电量或里程计算、高压回路继电器。
• 随着电动汽车的发展，对先进电池的需求和对电池管理 系统的要求也日益提高。电池管理技术来越成熟，电池管 理系统功能也不断改善。在《电动汽车用电池管理系统技 术条件》国家标准之中定义了不少BMS的功能需求，分为 一般要求和技术要求。
动力电池系统结构
动力电池系统结构动力电池系统是现代电动汽车和混合动力汽车的核心组成部分，其结构复杂且精密，以确保电池的安全、高效和长寿命运行。
本文将详细介绍动力电池系统的基本结构。
一、电池模组电池模组是动力电池系统的基本单元，由多个单体电池组成。
这些单体电池通常由锂电池、镍氢电池或铅酸电池等组成，它们被整齐地排列在一起，并通过串联和并联的方式连接在一起，以提供所需的电压和电流。
电池模组的主要功能是储存和释放电能，为车辆的启动、行驶和加速提供动力。
二、电池管理系统电池管理系统（BMS）是动力电池系统的核心组成部分，负责监控和管理电池的运行状态。
BMS可以确保电池的安全运行，防止过充电、过放电和电池温度过高。
BMS还可以对电池的电量进行估算，以帮助驾驶员了解电池的剩余电量，并为其充电提供指导。
三、冷却系统由于电池在充电和放电过程中会产生大量的热量，因此需要冷却系统来保持电池的温度在安全范围内。
冷却系统通常包括散热器、风扇、水泵等部件，以确保电池在最佳的温度下运行。
四、外壳和结构件动力电池系统的外壳和结构件是整个系统的支撑和保护层。
它们需要承受来自车辆的冲击和振动，同时还需要防止电池在意外情况下的损坏。
因此，外壳和结构件需要具有高强度和耐久性。
五、连接线路和插件连接线路和插件是将各个电池模组连接在一起的关键部件。
它们必须能够承受高电流和高温，同时还需要具备防水、防火等特性，以确保电池系统的安全运行。
动力电池系统结构复杂且精密，包括电池模组、电池管理系统、冷却系统、外壳和结构件以及连接线路和插件等组成部分。
这些部件协同工作，以确保电池的安全、高效和长寿命运行，为电动汽车和混合动力汽车的行驶提供动力。
动力电池系统是现代电动汽车和混合动力汽车的核心组成部分，其结构复杂且精密，以确保电池的安全、高效和长寿命运行。
下面，我们将深入探讨动力电池系统的结构。
电芯：这是动力电池系统的基本单元，通常由正极材料、负极材料、电解质和隔膜组成。
纯电动汽车_5_电池管理系统和能量管理系统
另外一种 穿梭充电 方法让相 邻两节电 池共享一 个快速电 容
能量转换
用能量转换进行单体均衡是采用电感线圈 或变压器来将能量从一节或一组电池转移 到另一节或一组电池。两种积极的能量转 换方法是开关变压器方法和共享变压器方 法。
开关变压器 开关变压器方法
共享一个与前面 快速电容器相同 的开关拓扑。整 个电池组的电流I 流入变压器T，变 压器的输出经过 二极管D校正后 流入单体Bn。这 由开关S的设置 来决定，此外还 需要一个电子控 制器件来选择目 标电池和设置开 关S。
5.安时法:这种方法基于的原理较为简单，它将电池视为一 个密闭的对象系统，并不去研究相对而言较为复杂的电化 学反应及电池内部各参数之间的关系，而是着眼于该系统 的外部特征，在电量监测中即着眼于进出电池这一密闭系 统的电量。 该方法采用积分实时测量充入电池和从电池放出的能量， 对电池的电量进行长时间的记录和监测，从而能够给出电 池任意时刻的剩余电量。该方法较前述的几种方法而言， 实现起来较简单，受电池本身情况的限制小，宜于发挥微 机监测的优点。 但是安时法没有从电池内部解决电量与电池状态的关系， 而只是从外部记录进出电池的能量，不可避免的使电量的 计量可能因为电池状态的变化而失去精确度，比如电池温 度老化因素的影响等。要提高安时法的精度，就必须对这 些因素有较好的处理方法，建立相应的电量补偿关系。
一个完整的蓄电池管理系统应该包括以下 这些方面: ①充放电管理 ②均衡充电 ③容量预测 ④电池状态检测
电池管理系统的基本结构
电池管理系统测量 单个或小组电池的 电压、 温度、 电流 和内阻等参数 ,一方 面用于防止电池过 充、 过放和过热 ,另 一方面用来估计或 修正 SOC值。系统 还需实现均衡控制 和其他辅助功能。
电动汽车动力电池系统设计规范03
安徽天康特种车辆装备有限公司动力电池系统设计规范编制：审核：批准：日期：2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布目录前言.................................................................................................................................... I I 电动汽车动力系统设计规范 . (1)1.概述 (1)2.设计原则 (1)3.参考引用标准 (1)4.术语和定义 (2)5.设计要求 (4)6.设计验证 (24)前言本规范规定山东省普天新能源汽车（山东）有限公司开发的专用车辆时的线束设计规范。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司产品开发部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司批准。
本规范主要起草人：李劲松本规范于2015年8月首次发布。
电动汽车动力系统设计规范1.概述动力电池系统是电动汽车的重要组成部分，为电动汽车驱动提供能量来源。
由于电池系统是高电压高能量密度产品，在设计电池系统时，主要从箱体设计、电池成组设计、电池安全、以及电池管理系统设计等方面进行。
2.设计原则动力电池系统设计以满足车辆动力要求为前提，同时从电池系统自身内部结构和安全设计、电池管理等方面进行设计，主要包括以下几个部分：（1）电池箱外观尺寸：电池箱体尺寸主要根据车辆提供的电池安装空间进行设计，并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响。
电池箱内部尺寸，主要从整体设计考虑，从电池的排布、线束的排布以及电池管理系统尺寸位置、热管理系统尺寸及位置等方面进行设计。
电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行设计。
（2）电池性能参数：电池系统参数，比如电压平台、额定容量、额定能量、最大可持续放电电流、瞬间峰值放电电流、瞬间峰值充电电流等，在设计时要根据车辆的动力参数和要求进行匹配。
动力电池设计规范
动力电池设计方案1 综述电动车的的电池就好比汽车油箱里的汽油。
它就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与各个高压模块(DC/DC、空调压缩机、PTC等)。
电池管理系统(BMS)采用的就是一个主控制器(BMU)与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,就是一种具有有效节省电池电能、提高车辆安全性、实现充放电均衡与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。
2 设计标准下列文件为本次MA00-ME100设计整改参考标准。
凡就是注日期的文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本次设计开发,然而,鼓励根据本文件达成协议的各方研究就是否可使用这些文件的最新版本。
凡就是不注日期的文件,其最新版本适用于本次设计开发。
GB/T 18384、1-2001 电动汽车安全要求第1部分:车载储能装置GB/T 18384、2-2001 电动汽车安全要求第2部分:功能安全与故障保护GB/T 18384、3-2001 电动汽车安全要求第3部分:人员触电GB/T 18385 -2005 电动汽车动力性能试验方法GB/T 18386 -2005 电动汽车能量消耗率与续驶里程试验方法GB/T 18388 -2005 电动汽车定型试验规程GB/T 18487、1-2001 电动车辆传导充电系统一般要求GB/T 18487、2-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求GB/T 18487、3-2001 电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流充电机(站)GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值与测量方法GB/T 18387-2008 电动车辆的电磁场辐射强度的限值与测量方法带宽9KHz～30MHz QC/T 743-2006 电动汽车用锂离子蓄电池QC/T 413-2002 汽车电气设备基本技术条件ISO 11898-1-2003 道路车辆控制面网络(CAN) 第1部分:数据链接层与物理信号ISO 11898-2-2003 道路车辆控制器局域网(CAN) 第2部分:高速媒体访问单元ISO7637-2 道路车辆由传导与耦合引起的电骚扰(电源线瞬态传到干扰抗绕性试验) ISO11452-2 道路车辆窄带辐射的电磁能量产生的电干扰的部件试验方法(吸波屏蔽外壳)3 动力电池的标准在电动汽车中,动力电池组必须就是具有强大能量的动力电源,除了作为驱动动力能源外,还要向空调系统、动力转向系统等提供电力能源。
电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范
电池管理单元的发展趋势
智能化
随着人工智能和大数据技术的发展， BMS将更加智能化，能够实现自适应 学习和优化控制。
集成化
高效能
为了提高电动汽车的续航里程和充电 速度，BMS将不断优化电池的充放电 过程，提高电池的能量利用率和充电 速度。
未来BMS将更加集成化，将更多的功 能集成在一个单元内，减少整车线束 和重量。
电动汽车用动力 电池管理系统电 池管理单元规范
汇报人： 202X-01-02
contents
目录
• 概述 • 电池管理单元的硬件设计 • 电池管理单元的软件设计 • 电池管理单元的测试与验证 • 电池管理单元的应用与案例分析 • 电池管理单元的未来展望与挑战
01
CATALOGUE
概述
定义与功能
功能性能测试
对电池管理单元的各种功能进行测试，如电量管理、充电控制、故障 诊断等，以确保其正常工作。
测试结果分析与改进
数据记录与分析
对测试过程中采集的数据进行记录和 分析，以评估电池管理单元的性能表 现。
问题定位与改进
根据测试结果，对电池管理单元存在 的问题进行定位，并提出相应的改进 措施，以提高其性能和可靠性。
当电池组发生短路时，管理系统会自动切断电源 供给，防止电流过大引起火灾等安全事故。
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CATALOGUE
电池管理单元的软件设计
软件架构
电池管理单元软件架构应采用模块化设计，以提高可维护性和可 扩展性。
软件架构应包括底层驱动、中间管理层和应用层三个层次，其中 底层驱动负责与硬件进行通信，中间管理层负责数据处理和协议 转换，应用层负责提供人机交互界面。
传感器接口设计
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电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范
电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范电动汽车用动力电池管理系统电池管理单元规范1.引言1.1 目的1.2 范围1.3 术语和缩略语1.4 参考文献2.动力电池管理系统概述2.1 系统功能2.2 硬件组成2.3 软件组成2.4 数据传输与通信3.电池管理单元硬件设计规范3.1 电池电压监测3.1.1 电压监测电路设计3.1.2 电压测量精度要求3.2 温度监测3.2.1 温度监测电路设计3.2.2 温度测量精度要求3.3 电流监测3.3.1 电流监测电路设计3.3.2 电流测量精度要求3.4 电池绝缘监测3.4.1 电池绝缘监测电路设计 3.4.2 电池绝缘监测准确性要求 3.5 保护回路设计3.5.1 过压保护设计3.5.2 欠压保护设计3.5.3 过流保护设计3.5.4 过温保护设计3.5.5 短路保护设计3.6 动力电池充放电控制3.6.1 充电控制设计3.6.2 放电控制设计4.电池管理单元软件设计规范4.1 硬件驱动程序设计4.2 状态估计算法设计4.3 电池均衡算法设计4.4 故障诊断设计4.5 数据处理与通信协议设计5.安全性要求5.1 电池安全性要求5.2 环境适应性要求5.3 可靠性要求6.测试与验证6.1 电池管理单元测试6.2 电池管理系统测试6.3 整车集成测试附件：- 附件一：电池管理单元原理图- 附件二：电池管理单元硬件设计数据表- 附件三：电池管理单元软件设计源代码法律名词及注释：1.动力电池管理系统：指用于管理电动汽车动力电池的系统，包括硬件和软件。
2.电池管理单元：指动力电池管理系统中的一个组成部分，负责监测、保护和控制电池。
3.电压监测：指对电池组中的每个电池单体的电压进行实时监测。
4.温度监测：指对电池组中的每个电池单体的温度进行实时监测。
5.电流监测：指对电池组的充电和放电电流进行实时监测。
6.电池绝缘监测：指对电池组的绝缘状态进行实时监测。
7.保护回路：指用于保护电池组安全的电路设计。
项目三 电动汽车的动力电池及其电池管理系统
（五）燃料电池
氢燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水，它本身工作不产 生一氧化碳和二氧化碳，也没有硫和微粒排出。因此，氢燃料电池汽 车是真正意义上的零排放、零污染的汽车，是解决当今交通能源和环 境问题的最佳方案之一，代表着汽车未来的发展方向。 燃料电池也不需要像其他电池那样进行长时间的充电，它只需要像 给汽车加油一样补充燃料即可达到与燃油车一样的行驶里程。燃料电 池电动汽车的行驶里程仅与燃料箱中的燃料有关，而与燃料电池的尺 寸无关。
6）超级电容
超级电容是为了满足混合电动汽车能量和功率实时变化要求而提出 的一种能量存储装置。它是一种电化学电容，兼具电池和传统物理电 容的优点。超级电容往往和其他蓄电池联合应用作为电动汽车的动力 电源，可以满足电动汽车对功率的要求而不降低蓄电池的性能。
7）飞轮电池
飞轮电池是20世纪90年代才提出的新概念电池，它突破了化学电池 的局限，用物理方法实现储能。飞轮电池是一种以动能方式存储能量 的机械电池，它由电动／发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮 轴承和真空壳体等部分组成，具有高功率比、高能量比、高效率、长 寿命和环境适应性好等优点。
4）高温钠电池
高温钠电池主要包括钠氯化镍电池和钠硫蓄电池两种。钠氯化镍电 池是1978年发明的，其正极是固态NiCl2，负极为液态Na，电解质为 固态 β-Al2O2陶瓷，充放电时钠离子通过陶瓷电解质在正负电极之间 漂移。
5）锌空气电池
锌空气电池是一种机械更换，采用离车充电方式的高能电池，正极 为锌，负极为碳（吸收空气中的氧气用），电解液为KOH。
（二）电动汽车动力电池的应用现状
1．铅酸电池 由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等，同时应用历史最 长、技术最成熟、安全性最好、成本最低、市场化程度高，因此铅酸 电池仍然是低端电动汽车市场的主要动力电池。
电动汽车动力电池管理系统
电动汽车动力电池管理系统陈志楚;潘峰【摘要】Battery management system basically serves to monitor battery status, including voltage, current and temperature, which can predict the SOC of battery and manage the work status of the battery to avoid over discharge, overheating and failures, alarming in emergences in order to maximize using of battery storage capacity and cycle life. The monitor system employed ATmega16, ATmega8, LPC2368 as the core, its chip adopted the craft of CMOS and faces to monolithic machine with memory structure. 1-wire bus digital sensor was used, whose sensor is DS1 8B20 which can detect voltage,current, power consumption and temperature of the battery. The system can measure the single battery voltage, battery temperature, battery discharge current, battery, etc. and the measurement data and alarm parameters can be displayed on the LCD.%电池管理系统最基本的作用是监控电池的工作状态,包括电池的电压、电流和温度,预测蓄电池荷电状态,管理电池的工作情况,避免出现过放电、过热,对出现的问题应能及时报警,以便最大限度地利用电池的存储能力和循环寿命.本系统采用ATmega16、ATmega8、LPC2368单片机控制三个模块,传感器采用单总线数字化的传感器DSl8820,完成电池的电压、电流、电量及温度的检测.系统可以测量蓄电池的单体电压、电池温度、蓄电池放电电流、电池电量等,而且测量数据和报警参数可在LCD上显示.在电池电量测量方面系统还通过软件对传感器的非线性、温度等影响进行修正和补偿,与传统的检测装置相比具有稳定性好、准确性高等优点.同时还有声光报警功能,具有较高的实用价值.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2013(037)002【总页数】4页(P255-258)【关键词】电池管理系统;RS485;ATmega16;LPC2368;SOC【作者】陈志楚;潘峰【作者单位】湖北汽车工业学院电信学院,湖北十堰442001;湖北汽车工业学院电信学院,湖北十堰442001【正文语种】中文【中图分类】TM91在国内外大力发展纯电动汽车 (EV)、混合动力汽车(HEV)的过程中，高能量锂电池带来了电动汽车革命性的发展。
电动汽车动力蓄电池热管理系统 标准
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