一、電動汽車BMS簡介

       電池管理係統（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM簡稱BMS）是連接車載電力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數實時監測
，電池狀態評估，在線診斷和報警，均衡控製等。為什麼電動汽車BMS會興起呢？

       電dian動dong汽qi車che的de動dong力li和he儲chu能neng電dian池chi均jun是shi采cai用yong電dian池chi組zu的de形xing式shi
，但dan基ji於yu現xian有you的de製zhi造zao水shui平ping

，單dan體ti電dian池chi之zhi間jian尚shang不bu能neng達da到dao性xing能neng的de完wan全quan一yi致zhi
，在zai通tong過guo串chuan並bing聯lian方fang式shi組zu成cheng大da功gong率lv、大容量動力電池組後，苛刻的使用條件也易誘發局部偏差
，從而引發安全問題。為對電池組進行合理有效的管理控製
，BMS性能至關重要。

圖1  BMS產品圖片

二
、BMS的工作原理

        BMS與電動汽車的動力電池緊密結合在一起
，那麼BMS是如何保證對電池組進行合理有效的管理控製呢？它具體的工作如下。

        l監測電池的整體情況
，通過傳感器對電池的電壓、電流、溫度進行實時檢測；

        l管理電池的工作狀態
，對電池進行漏電檢測、熱管理、電池均衡管理
、報警提醒


，計算剩餘容量（SOC）
、放電功率，報告電池劣化程度（SOH）和剩餘容量（SOC）狀態
；

        ldianchizhuangtaiyugu
，genjudianchidedianyadianliujiwenduyongsuanfakongzhizuidashuchugonglvyihuodezuidaxingshilicheng，yijiyongsuanfakongzhichongdianjijinxingzuijiadianliudechongdian。

       CAN總線接口與車載總控製器、電機控製器、能量控製係統

、車載顯示係統等進行實時通信
，最終保證對電池組進行合理有效的管理控製
，具體的結構框圖如圖2所示。

圖2  BMS架構框圖

三
、BMS應具備的三要素

      那麼要如何保證BMS正常工作呢？讓我們從BMS在汽車內部的工作環境著手吧。

      首先，應避免BMS模塊之間的相互幹擾，電源輸入前端使用隔離DC-DC電源。一台車裏有很多BMS模塊
，每個模塊都集中從蓄電池裏取電

，具體電動汽車內部框圖如圖3所示。為保證每個模塊供電不會相互串擾，同時保證BMS單個模塊的獨立性
，因此需要在BMS的電源輸入前端使用隔離DC-DC電源
，並且輸入電壓範圍應較寬。

圖3  電動汽車內部BMS框圖

       其次，應保證BMS能夠與電動汽車進行實時通信，通信前端做CAN隔離處理。汽車內部的通信環境較為惡劣

，存在著浪湧
、脈衝等幹擾信號，為保證正常通信
，同樣基於係統間低耦合性和配合電源安規的考慮

，CAN端也需要做隔離處理
，並且對防護等級和傳輸速率要求較高。

      最後，應保障駕駛人員的人身安全，需要較高等級的電源隔離防護。由於多個電池串聯後，電池組的電壓非常高，一般可達500VDC左右，是屬於對人體有安全威脅的電壓
，為保障蓄電池低壓側的安全，一般也會用隔離DC-DC隔開高壓和低壓側。

四

、BMS電源與信號隔離推薦方案

      由於BMS的安全性考慮，係統之間需要進行電源和信號隔離，BMS主板供電來源於電池組。一般是12V(也有24V)
，采用較多的是2W/3W隔離DC-DC電源模塊，如：ZY2405WHB1CS-2W
，ZY2405WRBDD-3W。部分功率要求高的場合也會選用6W隔離DC-DC電源模塊
，如：E2412URAD-6W。對於EMI要求高的場合，可以在隔離DC-DC電源模塊輸入端加π型濾波電路
，具體的產品實物如圖4所示。

圖4  ZLG致遠電子隔離DC-DC電源模塊

        考慮到BMS的安全性
，多采用CAN通信，相應的在防幹擾
，隔離等方麵就要花費很大心思。如下圖5所示，ZLG致遠電子專門的CTM係列隔離CAN收發器，隔離電壓達到3500VDC(如：CTM1051KT/CTM1051KAT)，工作溫度-40℃～+85℃，符合“ISO 11898-2”標準
，標準DIP-8 引腳封裝，超小體積
，在BMS、充電樁
、電動汽車等領域被廣泛應用。

圖5  ZLG致遠電子CTM1051K(A)T實物圖

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