详解电动汽车锂离子电池管理系统的关键技术

特斯拉电动汽车之所以成为业内佼佼者，一定程度上得益于强大的电池管理系统。只有对复杂而繁多的电池组进行有效的控制与管理，才能突破电动汽车推广普及的瓶颈。一起来看看电池管理系统如何工作。

1电池管理系统(BMS)含义

锂离子电池的安全工作区域如图1所示。BMS的重要任务是保证电池系统的设计性能：1)安全性2)耐久性3)动力性。

图1锂离子电池安全工作区域示意

BMS软硬件的基本框架如图2所示，应该具有的功能：1)电池参数检测。2)电池状态估计。3)在线故障诊断。4)电池安全控制与报警。5)充电控制。6)电池均衡。7)热管理。8)网络通讯。9)信息存储。10)电磁兼容。

图2车用BMS软硬件基本框架

2电池管理系统关键技术

2.1电池管理系统对传感器信号的要求

2.1.1单片电压采集精度

一般地，为了安全监控，电池组中的每串电池电压都要采集。不同的体系对精度的要求不相同。

图3单体电池OCV曲线及其电压采集精度要求

关于LMO/LTO电池，单体电压采集精度只需达到10mV。关于LiFePO4/C电池，单体电压采集精度要达到1mV左右。但目前单体电池的电压采集精度多数只能达到5mV。

2.1.2采样频率与同步

电池系统信号有多种，而电池管理系统一般为分布式，信号采集过程中，不同控制子板信号会存在同步问题，会对实时监测算法出现影响。设计BMS时，要对信号的采样频率和同步精度提出相应的要求。

2.2电池状态估计

电池各种状态估计之间的关系如图4所示。电池温度估计是其他状态估计的基础。

图4电池管理系统算法框架