动力电池系统介绍（二）——BMS软硬件架构

电池管理系统基本组成

新能源汽车与传统汽车最大的区别是用电池作为动力驱动，所以动力电池是新能源车的核心。电动汽车的动力依靠电池，而电池管理系统则是其中的核心，是对电池实行监控和管理的功能。通过对电压、电流、温度等参数的采集，计算动力电池的状态并控制其合理地使用。
目前新能源汽车（EV）类型主要有纯电动汽车（BEV）、混合电动汽车（HEV ）、插电式混合动力汽车（PHEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。
以下为BMS中常见的部分缩写及其含义：

一、电池管理系统的硬件架构

BMS的硬件拓扑架构分为集中式与分布式两种类型。

1.1 集中式

集中式硬件架构将所有电气部件集中在一块板子上（包括单体电压、单体温度的采样芯片），采样芯片与主芯片之间采用菊花链通讯，电路设计相对简单，大部分低压的HEV都是这样的结构。这样做的优点是相对而言比较简单、成本降低，；缺点是单体采样的线束比较长，导致采样导线的设计较为复杂，长线和短线在均衡的时候会导致额外的电压压降，整个电池包的线束排布也相对麻烦，采样通道数有限，适用于较小的电池包。

1.2 分布式

分布式硬件架构包括主板和从板，其中主板为BMU，从板为各个CSC采样芯片。这种硬件架构优点是可以将模组装配的过程简化，采样线束改动起来相对容易，线束距离均匀，不存在压降不一的问题；缺点是成本较高，需要额外的MCU、独立的CAN总线方式只是将各个模块的信息整个发送给BMS。

二、电池管理系统电气架构

BMS的电气架构由高压部分和低压部分组成，如下（集中式）——（以下VISIO原图已上传至资源——电池管理系统BMS架构.vsdx）

2.1 高压部分

高压区域负责进行单体电池电压和总压的检测、绝缘检测、继电器粘连检测、高压互锁、高压上电预充等。

2.2 低压部分

低压区域包括了供电电路、CPU电路、CAN通信电路控制电路等。

三、电池管理系统功能模块

BMS是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。BMS实时采集、处理、存储电池模组运行过程中的重要信息，与外部设备如整车控制器交换信息，保障锂电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键性问题。
以下为电池管理系统功能框图：

由于BMS的常见功能模块内容多且杂，全放在一篇文章中会显得冗长臃肿，所以后续把每个模块单独分成一个章节，再细细补充。