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電池管理系統(tǒng)是一個本世紀(jì)才誕生的新產(chǎn)品,因為電化學(xué)反應(yīng)的難以控制和材料在這個過程中性能變化的難以捉摸,所以才需要這么一個管家來時刻監(jiān)督調(diào)整限制電池組的行為,以保障使用安全。電池管理系統(tǒng)可用于電動汽車,水下機器人等?,F(xiàn)階段不論是整車廠、電池廠、還是相關(guān)車電零組件廠均投入電池管理系統(tǒng)研發(fā),以求掌握電動車產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),由于車廠是電池管理系統(tǒng)的使用者,車廠多偏好使用本身的軟件處理,并以專門的廠規(guī)控管,以維持操作彈性。
BMS是電動汽車電池管理系統(tǒng)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。BMS是怎么運作的?
BMS主要由檢測模塊、主控模塊、從控模塊等部分組成。BMS一般是內(nèi)置于封裝的電池組內(nèi)部,有點像是電池組里每顆電芯的“管家”,它的主要功能有如下幾個:
監(jiān)測每一節(jié)電池的電壓、電流等狀態(tài),讓高電壓電芯放電,低電壓電芯繼續(xù)充電,以維持整個電池組的平衡,減緩電池組整體衰減,這也是BMS關(guān)鍵的功能;
通過監(jiān)測的電壓、電流等參數(shù),估算當(dāng)前電池組的荷電狀態(tài)(StateofCharge,即SOC),即電池剩余電量,保證SOC維持在合理的范圍內(nèi);
監(jiān)測電池組各部分的溫度,配合自帶的溫控系統(tǒng),對電池各部分的冷卻進(jìn)行控制,維持各部分溫度在合適的工作溫度范圍內(nèi);
監(jiān)控電池包是否有漏電等問題,一旦發(fā)現(xiàn)異常立刻報警提醒;
與車內(nèi)其它系統(tǒng)進(jìn)行實時通訊,提供當(dāng)前電池狀態(tài)的參數(shù)。
電池管理系統(tǒng)的軟件架構(gòu)
成熟的BMS軟件開發(fā)通常是基于AUTOSAR架構(gòu)開發(fā)。AUTOSAR架構(gòu)將運行在Microcontroller之上的ECU軟件分為:應(yīng)用層(Application)、運行環(huán)境(RTE)、基礎(chǔ)軟件層(BSW)三層。
1.RTE,運行環(huán)境,提供基礎(chǔ)的通訊服務(wù),支持Software Component之間和Software Component到BSW的通訊(包含ECU內(nèi)部的程序調(diào)用、ECU外部的總線通訊等情況),RTE使得應(yīng)用層的軟件架構(gòu)完全脫離于具體的單個ECU和BSW。
2.BSW,基礎(chǔ)軟件層, 可細(xì)分為:Services Layer、ECU Abstraction Layer、Microcontroller AbstractionLayer和Complex Drivers Layer。每層的BSW都保護不同的功能模塊。