電池管理系統(tǒng)是怎么工作的？又是如何幫助監(jiān)控電池狀態(tài)的？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-21 09:15
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隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，以及政府的政策鼓勵(lì)與扶持，電動(dòng)汽車（混動(dòng)＋純電動(dòng)）以每年超過50％的速度高速增長，電池以及電池管理系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的核心組件，其市場需求也獲得相應(yīng)的快速增長。本文將就電池管理系統(tǒng)對存儲器的需求進(jìn)行分析
電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，即BMS）主要實(shí)現(xiàn)三大核心功能：電池充放電狀態(tài)的預(yù)測和計(jì)算（即SOC）、單體電池的均衡管理，以及電池健康狀態(tài)日志記錄與診斷。
在整個(gè)電池管理系統(tǒng)中，電池荷電狀態(tài)的預(yù)測和計(jì)算（即SOC）是其最重要的功能，因?yàn)橛辛司_的電池充電／放電狀態(tài)的預(yù)測／計(jì)算，才能進(jìn)行有效均衡管理。所以，SOC精準(zhǔn)度的要求是越高越好。
為了提高SOC的精準(zhǔn)度，除了要采集電池的電壓、電流參數(shù)，還需要提供諸如阻抗、溫度、環(huán)境溫度、充放電時(shí)間等多種參數(shù)。電池固有參數(shù)會通過數(shù)學(xué)建模的方式，建立軟件模型，而動(dòng)態(tài)參數(shù)則通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)的采集數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地把數(shù)據(jù)傳輸至MCU單元存儲，然后MCU對提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法計(jì)算，從而得出精確的電池荷電狀態(tài)。
因此，SOC功能會將不同電池的模型存入存儲器，該存儲器需具有低功耗、快速讀寫、接口簡單以及數(shù)據(jù)保持時(shí)間達(dá)到20年的要求；SOC功能需要采集卡不停地實(shí)時(shí)將采集的電池電壓／電流數(shù)據(jù)存入存儲器，假如一個(gè)MCU單元，對接10路單體電池的采集數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)卡一般會采用1MB的isoSPI總線進(jìn)行通信，即對于MCU單元的存儲器，接口速率要求高且?guī)缀趺棵胫卸家M(jìn)行一次數(shù)據(jù)寫操作；而電池的壽命要求至少是10年，假如一臺車運(yùn)行時(shí)間是8小時(shí)，那么MCU單元的存儲器的數(shù)據(jù)寫操作在電池包生命周期內(nèi)的寫次數(shù)為1億5百萬次。
綜上分析可見，BMS里面的SOC功能非常關(guān)鍵，所以其對存儲器的性能與可靠性也是非常高：必須是非易失性的存儲器，擦寫次數(shù)至少要超過1．1億次，接口速率大于8MHz，低功耗且數(shù)據(jù)能夠可靠保存20年的時(shí)間，需要符合AECQ－100，未來需要通過功能安全認(rèn)證，至少具有ASILB等級。
電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，即BMS）主要實(shí)現(xiàn)三大核心功能：電池充放電狀態(tài)的預(yù)測和計(jì)算（即SOC）、單體電池的均衡管理，以及電池健康狀態(tài)日志記錄與診斷。
在整個(gè)電池管理系統(tǒng)中，電池荷電狀態(tài)的預(yù)測和計(jì)算（即SOC）是其最重要的功能，因?yàn)橛辛司_的電池充電／放電狀態(tài)的預(yù)測／計(jì)算，才能進(jìn)行有效均衡管理。所以，SOC精準(zhǔn)度的要求是越高越好。
為了提高SOC的精準(zhǔn)度，除了要采集電池的電壓、電流參數(shù)，還需要提供諸如阻抗、溫度、環(huán)境溫度、充放電時(shí)間等多種參數(shù)。電池固有參數(shù)會通過數(shù)學(xué)建模的方式，建立軟件模型，而動(dòng)態(tài)參數(shù)則通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)的采集數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)地把數(shù)據(jù)傳輸至MCU單元存儲，然后MCU對提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法計(jì)算，從而得出精確的電池荷電狀態(tài)。
因此，SOC功能會將不同電池的模型存入存儲器，該存儲器需具有低功耗、快速讀寫、接口簡單以及數(shù)據(jù)保持時(shí)間達(dá)到20年的要求；SOC功能需要采集卡不停地實(shí)時(shí)將采集的電池電壓／電流數(shù)據(jù)存入存儲器，假如一個(gè)MCU單元，對接10路單體電池的采集數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)卡一般會采用1MB的isoSPI總線進(jìn)行通信，即對于MCU單元的存儲器，接口速率要求高且?guī)缀趺棵胫卸家M(jìn)行一次數(shù)據(jù)寫操作；而電池的壽命要求至少是10年，假如一臺車運(yùn)行時(shí)間是8小時(shí)，那么MCU單元的存儲器的數(shù)據(jù)寫操作在電池包生命周期內(nèi)的寫次數(shù)為1億5百萬次。
綜上分析可見，BMS里面的SOC功能非常關(guān)鍵，所以其對存儲器的性能與可靠性也是非常高：必須是非易失性的存儲器，擦寫次數(shù)至少要超過1．1億次，接口速率大于8MHz，低功耗且數(shù)據(jù)能夠可靠保存20年的時(shí)間，需要符合AECQ－100，未來需要通過功能安全認(rèn)證，至少具有ASILB等級。
