纯电动汽车电池管理系统

BMS 的开发与应用

简要介绍了搭载磷酸铁锂电池的电动汽车电池管理系统与整车的关系，分析了
磷酸铁锂电池的充放电特性，阐述了电池管理系统的结构，对于电池电量
(SOC)的估算做出阐述。
1 引言
 

随着汽车产量的大幅提升，汽车能源问题逐渐显现，汽车也需要有一种可移

动能源。随着电化学技术的发展，电池作为可移动能源为电动汽车的能源问题
提供了一种可行方案。

目前，还没有任何一种单体电池可为电动汽车提供足够的功率需求。电池管

理系统（

BMS）正是电池成组技术的典型应用。车辆是一运行工况极其复杂的

设备，同时又具有搭载乘客的安全要求，因而电池应用于车辆上必须考虑高压
安全、可靠、舒适等多种要求。目前国内汽车级电力功率器件受到工艺及材料
性能的限制，轿车用的动力电池电压约为

330V，要获得如此高的电压就必须依

赖于电池成组技术。同时对于电动汽车电子元器件的选型较为苛刻，要保证安
全特性，还需依赖于车内通讯系统，使得车内各设备协调地工作于各自的安全
工作区。电池及电池管理系统是电动汽车的三大核心技术之一，

BMS 的技术难

点在于电池电量

SOC、电池循环寿命 SOH、最大充放电电流的计算及绝缘电阻

的监测。
 
2 电池管理系统与整车关系
 

电动汽车内与动力传动相关的部件包括点火锁、接线盒（

High Voltage 

Box）、整车控制器（Vehicle Control Unit）、驱动电机（TM）、电机控制
器（

Power Control Unit）、直流转换器（DCDC）、电池（Battery）、电

池管理系统（

BMS）、车载充电器（On Board Charger）等。其中电机控制

器、电池管理系统、整车控制器、车载充电器可作为收发节点，通过

CAN 总线

连接，各节点可经过相互通讯知晓其它部件工作状态，以使整车系统处于高效
可靠的工作状态。
 
2.1 电池管理系统组成及工作状况

电池管理系统一般包括有电池单体电压、温度信号采集模块（

BMU 模块）、

总电流及总电压信号采集模块（

UI 模块）、参与与整车的通讯模块（模块一）、

高压接触器控制及电池均衡模块（模块二）。高压接触器包括

B+接触器、B-接

触器、预充接触器、直流转换器（用于向低压铅酸电池及车载低压设备供电）

 

接触器及车载充电器接触器。均衡功能包括电池单体电压及温度均衡两方面，
附带有监测并响应碰撞及电池渗漏的功能，当监测到影响安全的信号时，系统
则立即切断高压电供给。

BMU 主要用于采集电池单体的电压及温度等信息，通

过相应接口上传至模块二，经过控制策略算法，实现各接触器的动作，从而使
电池管理系统进入不同的工作模式。