研究电动车电池结构功能的应用说明及BMS技术探讨

　　电动车的关键组件之一是动力电池，动力电池为电动汽车提供能量，保证电动汽车的续航里程。

　　动力电池的表现，除了依赖自身的材料，工艺等硬件素质外，还依赖电池管理系统的表现，就是大家常说的BMS（Battery Management System）。

　　BMS

　　BMS就像是电池的大脑，接收电池和外部各个接口的信息，分析和处理信息后，并发出执行指令，完成电池的充电，放电，保护，均衡，故障检测和故障预警等功能，确保电池的正常、高效、合理和安全的运行。

　　BMS的主要组成可以分成闭环反馈的三大部分：信息采集，信息分析处理，输出决策执行指令。

　　BMS在工作种还需要和充电机，车载控制系统通讯和交互，保证充电过程和放电过程的安全，高效运行。

　　信息采集

　　BMS需要实时监测电池的状态，这就需要各种传感器来采集电芯的电压，电流，温度等物理参数。

　　信息分析处理

　　BMS采集到相关信息后，需要对信息进行分析处理，以决定需要采取的动作。

　　例如根据电压电流的信息来估算电池的电量（SoC）；

　　根据温度来确定加热或者冷却系统的工作，输出指令到热管理系统，并监测热管理系统的工作状态。

　　对外交互接口

　　BMS对外有两大主要交互对象：充电设备和车辆控制系统。

　　充电时，BMS和充电设备交互，确定充电设备的输出电压和输出电流，保证对电池的安全高效充电。

　　在放电时，就是汽车运行过程中，和车载控制系统交互，确定电池的输出策略。

　　比如在电量低时，降低输出功率，来延长续航里程；

　　在电量继续下降到一定阈值后，禁止放电，防止电池过度放电，损坏电池。

　　SoC、DoD

　　SoC（State of Charge），就是电池的剩余电量比，等于电池的剩余电量/电池的总电量，SoC=0%表示电池完全没电了，SoC=100%时表示电池满电。

　　DoD（Depth of Discharge）表示的是放电深度，和SoC正好相反，DoD=100%时表示电池没电了，DoD=0%时表示电池满电。

　　一般在电池使用的时候用SoC术语，在说明电池的循环寿命的时候使用DoD术语。

　　不像燃油车的油箱剩余油量比较容易的测量出来。电池的剩余容量无法直接被测量出来，而需要通过电压，电流等间接的相关信息，并由BMS软件的相关算法来估算。

　　所以SoC的精度是一个困扰电池BMS行业人员的难题，以目前市场上现有的电动汽车来说，SoC估算误差常常达到10%以上，精确到10%以内就算是优秀水平了。

　　SoC的估算，常用的有化学法、电压查表法、电流积分法、混合计算法和卡尔曼滤波法。

　　因为SoC的不准确，会导致电动汽车剩余续航里程的计算误差，从而产生抛锚的现象。

　　作为消费者，我们希望BMS行业人员努力提高SoC估算精度，就能更放心地使用电动汽车了。