BMS电池管理系统开发流程 开发电池管理系统需要注意的事项有哪些

一、BMS电池管理系统开发流程

电池管理系统作为新能源汽车的核心系统之一，其开发和设计成本占据了整个电池包的20％，可见其重要性，一般电池管理系统的开发分为三个阶段：

1、电池管理系统开发的前期工作

电池管理系统的开发过程是从“确定BMS的拓扑结构”、“确定BMS的各项功能”、“动力电池特性测试”这三项工作开始的：

（1）确定BMS的各项功能

指的是根据整车对动力电池及其管理系统所提出的需求，选定各项基本功能的一部分或者全部，确定系统的全部功能，编写功能说明书。

（2）确定BMS的拓扑结构

指的是根据整车对动力电池及其管理系统所提出的需求，确定BCU、BMC与所有单元电池之间的拓扑关系，绘制电池管理系统的拓扑结构图。

（3）动力电池特性测试

这是一个在电池管理系统开发过程中常被忽视的重要环节。实际上，在进行BMS的软硬件设计之前，必须要对动力电池的充放电特性、容量特性、内阻特性等进行测试，以便相应地进行硬件保护电路设计、SoC评估算法设计以及能量管理策略设计等。

2、电池管理系统软硬件设计及实现

软硬件设计及其实现是电池管理系统开发的主体工作，软件的开发与硬件的开发工作是相辅相成的，即进行软件开发的时候需要兼顾到各部分硬件的可执行为，而进行硬件设计的时候需要充分考虑到软件算法复杂度。

（1）硬件设计及实现

在进行BMS硬件设计的过程中，除了实现传统意义上的电路板设计及元器件选型等工作以外，还需要特别注意耐压绝缘设计、抗电磁干扰设计、电磁兼容设计、通风散热设计以及通信隔离设计等五项工作，因为这些内容对于电动汽车而言有着非常特殊的重要意义。

（2）软件设计及实现

电池管理系统的软件设计实际上是由许多个功能模块的详细设计组合而成的。这些功能模块包括：安全保护策略、（充放电）能量控制策略、电池均衡控制策略、SoC评估算法、SoH评估算法等。除此以外，还要为通信及智能故障诊断机制留有足够的资源以及保证足够快的响应时间。

3、BMS单元测试及动力电池组整体测试

在完成电池管理系统硬件设计、制作以及软件系统的编程、调试以后，所制订的电池管理系统的各项基本功能就可以实现了。接下来需要做的就是大量的测试工作，其中包含BMS本身的单元测试以及整个动力电池组的整体测试。

（1）BMS的单元测试

BMS的单元测试，主要包括各项功能测试，即要测试BMS的各项策略、功能是否满足设计要求。此外，还需要进行BMS的电磁兼容性测试、抗电磁干扰测试等。

（2）动力电池组整体测试

从根本上说，电池管理系统的可靠性、稳定性等需要与动力电池组的整体测试联合进行。

二、开发电池管理系统需要注意的事项有哪些

电池管理系统在确保电池安全运行、充分发挥电池性能、保护电池等方面发挥着重要的作用，在进行电池管理系统的开发时，主要注意以下五大事项：

1、注意测量的准确度和速度

一直以来，工程师首先关注的是 BMS 的测量准确度。如果系统测量数据不准确，缺乏有价值的信息，用户将会有巨大的挫败感。因此，在BMS 测量每个电池单体的状态时，准确度必须非常高，而且速度也必须非常快，否则，当芯片读完电池组的最后一个单体时，第一个单体的报告测量值已经不再准确，应用系统无法提供真实反映电池荷电状态的结果。

2、注意安全性

BMS 安全性往往会被很多设计人员所忽视。BMS系统的测量准确度有助于提高电池性能，还可以确定在电池上是否存在过压和欠压，或者是否出现过热或过流。如在发生碰撞事故时，电动汽车必须能够判断电池参数不在正常安全值内，并立即启动电池关闭程序，否则会造成灾难性损失。

3、注意性价比

随着新能源汽车越来越便宜，成本制约因素变得越重要，功能强大但价格太高的系统会失去大部分吸引力，如果在满足需求的前提下降低成本是开发工程师需要重点考虑的。

4、注意生态系统

一个优秀的BMS离不开一个良好的生态系统。电子工程师需要根据客户的需求，去了解电池的生态系统，熟悉各个电池单元的作用及组成，知道怎么搭配电子元件，采取措施预防BMS系统出错，也要清楚BMS的软硬件生态系统。

5、注意新技术

通常，电子工程师在设计开发产品时力图着眼于未来。但是对于BMS来说不一样的，工程师设计不仅需要考虑到以后的电池变化趋势，也要考虑到目前正在使用BMS的所有新产品。