电池管理系统 (Battery Management System,BMS)能实时监控动力电池系统状态,通过采集电压、电流、温度及 HVIL、Emergency 等模拟数字信号,实时估算电池当前实际能力及状态,并通过 CAN 报文上报给整车控制器。当电池或整车处于极限或紧急情况时,能及时响应整车控制器指令,控制继电器断开。同时电池作为储能装置,可根据自身能力进行充放电控制,包括交流&直流充电控制。并能合理控制均衡策略,保证电池压差在合理范围,延长电池使用寿命。 意法半导体(以下简称为ST)与大湾区集成电路与系统应用研究院(以下简称为GIICS)在BMS开发和应用领域已服务于多家客户。以分布式架构为例介绍BMS产品级解决方案,BMS由BCU(Battery Control Unit电池主控控单元)和BMU(Battery monitor Unit,电池从控单元)构成。BCU用来监控整包的总压和总电流状态,控制高压继电器的开合,以及采集整车相关信号,完成电池相关数据(SOC,SOP等)的评估。从控BMU用来采集各电芯电压,执行电芯的均衡功能。BCU和BMU之间使用CAN或菊花链方式通信。 BCU详细参数 系统架构 BCU的系统架构如下图所示: BCU检测功能包含但不限于:
核心IC 单片机MCU SPC58NN:
SBC L9396:
BMU系统架构 根据与BCU之间的通信方式的不同,BMU系统架构分为CAN通信和菊花链通信两种。CAN通信的系统架构如下: 可裁剪其中的低压接单元,实现菊花链通信的BMU。简化之后的BMU系统架构如下: BMU关键参数 以ST的AFE前端采集芯片L9963E为核心,搭建BMU解决方案,BMU具备如下特点:
已经过的测试项,除了精度测试已验证外,从控已完成EMC测试和高低温测试: 热测试截图: EMC第三方测试报告截图 BMS+PDCU动力域控制器简介 传统的动力域控制器的开发模式为大三电,即VCU,BMS,MCU。但随着整车开发的成本要求越来越严苛,动力域控制器的概念被日益推广。 在产品实际开发过程中,考虑到VCU和BMS之间有较多相似的功能,可将BMS和VCU的低压部分合并,使用一个控制器实现VCU+BMS的功能,框图如下: 框图中将VCU和BMS的低压部分结合,形成新的组合架构,即动力域控制器(PDCU)+高压采集板(HCU)+电芯采集板(CMU),PDCU集成了VCU的全部功能(整车管理)和BMS的核心功能(状态管理+Sox的计算),HCU专注于高压单元的采集,高压继电器的控制及电芯数据的转发。CMU专注于电芯数据的采集。相比于传统的大三电架构,域控制器的架构优势在于:
基于上述对BMS及动力域控制器的介绍,GIICS可根据合作模式为客户提供如下交付物: 系统软硬件设计
除此之外,ST与GIICS还可为客户提供灵活的可定制化的BMS等控制器,请联系ST NEV应用第三方合作伙伴GIICS技术经理: 卢经理:lumiao@giics.com.cn。 |