1.1硬件架構
BMS硬件包含CPU、電源和采樣IC、隔離變壓器、CAN模塊、EEPROM和RCT等,其核心是CPU。BMS硬件結構如圖2所示,集中式、分布式是BMS硬件的拓撲結構。集中式把電子部件歸納在板塊內,采樣芯片由菊花鏈接主芯片通信,鏈路簡單,成本低廉,缺點是穩定性不足。分布式由主板、從板組成,系統配置靈活,通道利用率高,適用于各類電池組,缺點是電池模組數量不足時造成通道浪費。
BMS的主控制器具備處理上報來的信息、綜合判斷電池運行情況、實現控制策略并處理故障信息功能。高壓控制器具備收集上報總電壓、電流,并為主板提供載荷情況(SOC)、健康狀況(SOH)所需數據,實現預充電、絕緣兩項檢測功能。從控制器具備單體電池信息采集上報,擁有動平衡功能,可以保持電芯的動力輸出一致性。采樣控制線束具備同時在每一根電壓采樣線上添加冗余保險功能,可避免電池外部短路故障(圖2)。
1.2底層軟件
根據汽車開放系統結構(AUTO motive Open System Ar-chitecture,簡稱AUTOSAR),架構為了減少對硬件設備的依賴性,將BMS劃分為諸多通用功能區塊。能夠對不同的硬件實現配置,并對應用層軟件影響較小。其需要通過RET接口與應用層軟件鏈接,介于故障診斷事件管理(DEM)、故障診斷通信管理(DCM)、功能信息管理(FIM)以及CAN通信預留接口等靈活性要求,應當從應用層進行配置。
1.3應用層軟件
應用層涵蓋了高低壓管理、充電管理、狀態估算、均衡控制以及故障管理等,如圖3所示。