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電池管理系統(tǒng)作為實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)均衡、智能充放電的電子部件,起到保障安全、延長(zhǎng)壽命、估算剩余電量等重要功能,是動(dòng)力和儲(chǔ)能電池組中不可或缺的重要部件。電池管理系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),共10塊電壓采集模塊,每個(gè)電壓采集模塊有一個(gè)溫度測(cè)量傳感器,共有10個(gè)溫度測(cè)量點(diǎn)。電流測(cè)量使用獨(dú)立的模塊,電壓采集、電流采集有上位機(jī)管理和控制。電壓和電流模塊采用標(biāo)準(zhǔn)模塊。
電池管理系統(tǒng)中的電池充放電的過(guò)程通常會(huì)采用精度更高、穩(wěn)定性更好的電流傳感器來(lái)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè),一般電流根據(jù)BMS的前端電流大小不同,來(lái)選擇相應(yīng)的傳感器量程進(jìn)行接近。電池管理系統(tǒng)還可以均衡電池組或電池模塊,即可以更準(zhǔn)確的控制電池模塊內(nèi)的每ー個(gè)電池單元的充電和放電,從而避免可能出 現(xiàn)的電池単元過(guò)充或充電不足,進(jìn)而延長(zhǎng)電池模塊的壽命及提高每一個(gè)電池単元的可利用率。
電池管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)
成熟的BMS軟件開發(fā)通常是基于AUTOSAR架構(gòu)開發(fā)。AUTOSAR架構(gòu)將運(yùn)行在Microcontroller之上的ECU軟件分為:應(yīng)用層(Application)、運(yùn)行環(huán)境(RTE)、基礎(chǔ)軟件層(BSW)三層。
Application,應(yīng)用層,將軟件都劃分為一個(gè)ASWC(Atomic Software component),包括硬件無(wú)關(guān)的Sensor Software component、Actuator Software component等。對(duì)于電池管理系統(tǒng),其功能絕大部分算法邏輯都是在應(yīng)用層進(jìn)行,也是BMS軟件開發(fā)的核心工作。
電池管理系統(tǒng)(BMS) 結(jié)構(gòu)
1.BMS硬件包括電源IC、CPU、采樣IC、高驅(qū)IC、其他IC部件、隔離變壓器、RTC、EEPROM和CAN模塊等。其中CPU是核心部件,一般用的是TC系列,不同型號(hào)功能有所差異,對(duì)于AUTOSAR架構(gòu)的配置也不同。
2.分布式包括主板和從板,可能一個(gè)電池模組配備一個(gè)從板,這樣的設(shè)計(jì)缺點(diǎn)是如果電池模組的單體數(shù)量少于12個(gè)會(huì)造成采樣通道浪費(fèi)(一般采樣芯片有12個(gè)通道),或者2-3個(gè)從板采集所有電池模組。