动力电池的“大脑”——动力电池管理系统

电动汽车依靠电能驱动车辆行驶，瞬时功率可能高达几百千瓦，电压范围从几十伏特到几百伏特，电流也可以达到正负几百安培，大电流的充电和放电，以及高电压的输出，意味着动力电池包有很高的电气载荷要求。

此外，整个动力电池包由非常多的动力电池单体构成，为了有效地管理这些动力电池，控制动力电池包的充放电，以及响应整车层面的功能需求，动力电池包还有一套非常复杂的动力电池管理系统(BMS)，由传感器、执行器、控制器(电控单元)等组件构成，采集系统的电压、电流、温度等数据，进行复杂的计算，与整车其他部件进行通信，完成特定的功能，实施判定系统的运行边界，控制系统的异常状态等。

动力电池管理系统可以看作是动力电池的“大脑”，主要由单体监控单元和动力电池管理单元组成。

1）单体监控单元负责测量动力电池的电压、电流和温度等参数，同时还有均衡等功能。当单体监控单元测量到这些数据后，将数据通过前面讲到的动力电池“神经网络”传送给动力电池管理单元。

    2）动力电池管理单元负责评估单体监控单元传送的数据，如果数据异常，则对动力电池进行保护，发出降低电流的要求，或者切断充放电通路，以避免动力电池超出许可的使用条件，同时还对动力电池的电量、温度进行管理。根据先前设计的控制策略，判断需要警示的参数和状态，并且将警示发给整车控制器，最终传达给驾驶人员。

动力电池管理系统在硬件上可以分为主控模块和从控模块，主要由数据采集单元（采集模块）、中央处理单元（主控模块）、显示单元、均衡单元检测模块（电流传感器、电压传感器、温度传感器、漏电检测）、控制部件（熔断装置、继电器）等组成。中央处理单元由高压控制回路、主控板等组成，数据采集单元由温度采集模块、电压采集模块等组成。一般采用CAN现场总线技术实现相互间的信息通讯。

    在动力电池管理系统中的软件设计功能一般包括电压检测、温度采集、电流检测、绝缘检测、SOC 估算、CAN 通讯、放电均衡功能、系统自检功能、系统检测功能、充电管理、热管理等。整体的设计指标包括最高可测量总电压、最大可测量电流、SOC估算误差、单体电压测量精度、电流测量精度、温度测量精度、工作温度范围、CAN通讯、故障诊断、故障记忆功能、在线监测与调试功能等。

电池管理系统通过通讯接口与整车控制器、电机控制器、能量管理系统、车载显示系统等进行通讯，整个工作过程大致为：首先利用数据采集模块采取动力电池的电流、电压和温度等数据然后采集到的数据发送给主控模块主控模块对数据进行分析和处理后，发出对应的程序控制和变更指令最后对应的模块做出处理措施，对动力电池包或动力电池进行调控，同时将实时数据发送到显示单元模块。