中穎電子BMS軟件設(shè)計(jì)

鋰電池保護(hù)板設(shè)計(jì)中需要考慮的因素較多，如電壓平臺(tái)問題，鋰動(dòng)力電池包在使用中往往被要求很大的平臺(tái)電壓，所以設(shè)計(jì)鋰動(dòng)力電池包保護(hù)板時(shí)盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓，這樣對(duì)控制IC、采樣電阻等元件的要求就會(huì)很高，電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度，低溫度系數(shù)，無感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路，B＋、B-分別是接電芯的正、負(fù)極；P＋、P-分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極；T為溫度電阻（NTC）端口。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)等。BMS在儲(chǔ)能系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)包括提高電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和安全性，延長(zhǎng)電池使用壽命，降低維護(hù)成本和操作風(fēng)險(xiǎn)。中穎電子BMS軟件設(shè)計(jì)

什么是電池荷電狀態(tài)（SOC）？電池荷電狀態(tài)（SOC）是電池管理的一個(gè)重要指標(biāo)，尤其是對(duì)鋰離子電池而言。它指的是電池相對(duì)于其容量的電量水平，通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量，而剩余電量對(duì)于預(yù)測(cè)電池的性能和使用壽命至關(guān)重要。測(cè)量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的任務(wù)，有很多種方法，比如電壓/電流積分、阻抗測(cè)量和庫侖計(jì)數(shù)等。確定電動(dòng)汽車電池SOC的技術(shù)各不相同，主要分為開路電壓法，庫侖計(jì)數(shù)法，基于模型的方法幾種。中穎BMS效果隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展，BMS也需要不斷升級(jí)，以適應(yīng)新型電池的特性和需求。

BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫，電池管理系統(tǒng)。是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的裝置，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。一般BMS表現(xiàn)為一塊電路板，即BMS保護(hù)板，或者一個(gè)硬件盒子。BMS保護(hù)板或者BMS保護(hù)盒子通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接，通過對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結(jié)構(gòu)件、BMS保護(hù)板等組件組成，其中電池組是由一系列單體電芯組合而來，通常單體電芯電壓、容量都較低，如果想得到更高電壓平臺(tái)和更大容量的電池包，就需要多個(gè)電芯組合。

BMS管理包括哪些東西？與BMS相關(guān)的幾大塊，電壓、電流、溫度、均衡，信息等，BMS保護(hù)板通過采集電壓、電流、溫度等信息，評(píng)估BMS當(dāng)前狀態(tài)。BMS首先對(duì)電池包進(jìn)行信息采集，包括電壓，電流，溫度三個(gè)維度的信息提取。其次，BMS對(duì)電池包的SOX算法進(jìn)行估算。然后BMS會(huì)對(duì)電池包進(jìn)行安全診斷，包括過流，過壓，欠壓，高溫，低溫，斷路的保護(hù)。再次是對(duì)電池包的能量進(jìn)行管理，一般分為被動(dòng)均衡管理和主動(dòng)均衡管理兩種類型。還會(huì)對(duì)電池包進(jìn)行信息的管理，包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲(chǔ)。BMS的軟件部分主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和決策制定。

電池保護(hù)板的自身參數(shù)，比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)（睡眠）自耗電，保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大，主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過多消耗電池電量，如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池，保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等，他們不起保護(hù)作用，但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù)，保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來源于pcb板上鋪設(shè)阻值，mos的阻值（主要）和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí)，特別是mos部分，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能外，為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求，保護(hù)板還有各種各樣的附加功能（如均衡功能），特別是帶軟件的保護(hù)板，功能更是異常豐富，比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有，再高階一點(diǎn)，就成了電池管理系統(tǒng)了（BMS）。在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，BMS負(fù)責(zé)監(jiān)控電池的狀態(tài)，確保電池的安全運(yùn)行，并與儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的管理。中穎電子BMS軟件設(shè)計(jì)

BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也是一個(gè)重要的發(fā)展方向。中穎電子BMS軟件設(shè)計(jì)

在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，BMS直接關(guān)系車輛續(xù)航、安全與用戶體驗(yàn)，技術(shù)要求嚴(yán)苛：高精度狀態(tài)管理：采用擴(kuò)展卡爾曼濾波（EKF）或粒子濾波算法，實(shí)現(xiàn)SOC（荷電狀態(tài)）估算誤差≤3%，確保剩余里程顯示精確。動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)SOH（優(yōu)良狀態(tài)），通過內(nèi)阻增長(zhǎng)（如每年增加5%~10%）和容量衰減率（如循環(huán)1000次后容量保持率>80%）評(píng)估電池壽命。高壓快充兼容性：針對(duì)800V高電壓平臺(tái)（如保時(shí)捷Taycan），BMS需支持電芯電壓監(jiān)測(cè)范圍擴(kuò)展至5V（應(yīng)對(duì)固態(tài)電池趨勢(shì)），并優(yōu)化均衡策略以應(yīng)對(duì)快充（350kW）導(dǎo)致的電芯溫差（±2℃以內(nèi)）。功能安全認(rèn)證：符合ISO 26262 ASIL-D等級(jí)，具備冗余設(shè)計(jì)（如雙MCU架構(gòu)），可實(shí)時(shí)診斷過壓（>4.3V）、過溫（>60℃）及絕緣失效（絕緣電阻<500Ω/V）等故障。典型案例：特斯拉Model 3采用分布式BMS架構(gòu)，每個(gè)電池模組集成監(jiān)控單元，通過CAN FD總線實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)故障響應(yīng)。中穎電子BMS軟件設(shè)計(jì)