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原创 BMS拓扑结构的选择

2017-7-20 18:03 569 1 1 分类: 汽车电子

源于叶磊的文章《原创丨BMS拓扑架构分析》,这里有关于这段论述:

1、集中式BMS集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中

2.分布式BMS 分布式的BMS架构能较好的实现模块级和系统级的分级管理:

由从控单元LECU负责对电池模组中的单体进行电压检测、温度检测、均衡管理以及相应的诊断工作;

由高压管理单元负责对Pack的电池总压、母线总压、绝缘电阻等状态进行监测(母线电流可由霍尔传感器或分流器进行采集)

由BMU进行电池系统BSE评估、电系统状态检测、接触器管理、热管理、运行管理、充电管理、诊断管理、以及执行对内外通信网络的管理

其实我是觉得这个其实和容量没太大的关系。

1)Bolt EV 60kWh 集中式:这个我们其实可以考虑后续的不少LG主导的BEV设计

BMS拓扑结构的选择-1


2)Volt Gen2 18.8Kwh 集中式:从第一代的半分布式的模式,转换成集中式的模式来走,核心的设计考虑还是要简化模组。其实还是复用了原有顶盖走高压采样线、模组也冷热导管上面。

BMS拓扑结构的选择-2


3)Malibu HEV 1.5Kwh 分布式

电池管理系统上面,基本是以一个主单元对8个子单元,采取菊花链的方式进行通信,在较小范围内实现了通用性设计和可维修性设计。相比上一代都放在主单元上面,模块化和未来维修的速度大大改善了。这个电池系统的设计其实是考虑了BAS3和HEV系统两种系统的兼容,计划的规模是按照中美市场百万考虑的。

BMS拓扑结构的选择-3


单纯一些考虑,就是工程师们怎么来平衡两个大的困难。

BMS拓扑结构的选择-4


1)高压采样线的布置

其实涉及到的问题,主要是高压采样线束比较复杂,需要很早之前就考虑整个线缆设计。线缆还得考虑长度、阻抗,好在大家现在都对均衡已经放下心思了,采样线缆不需要过太大的均衡电流了。

2)数据同步

分布式,如叶磊所言,需要组网,需要同步,需要降成本。这个网络管理的费用其实真不低的。所以未来,考虑真正大规模的HEV推广,用菊花链的此类模组化的设计我觉得还是有可取之处的。就是菊花链距离长了延时啊不可保证,基本的数据同步存在挑战。

在选择BMS内部通讯方式时,我们需要考虑到功率消耗,通信安全,还有成本等因素。BMU在采样时要么由模组供电要么由12v铅酸电池供电,如果由模组供电,各个模组功率消耗不一致,进一步会引起模组间cell电压差,SOC差等,在菊花链和CAN总线系统中,由一个BMU失效引起通讯中断的严重程度也是不一样的,CAN总线鲁棒性更好,但是成本也更高。菊花链不适合长距离通讯,在HEV车型中应用更多,BEV上更多的是CAN总线。

其实用CAN的总成本是不低的^_^

BMS拓扑结构的选择-5


最后推荐听一下Bill讲讲这个Bolt EV这个电池包,等以后大伙可以拆这个电池包一定很有趣。


@mbb_embed_qq


小结:各位BMS工程师们怎么看,其实开发一代BMS产品,之后只能在这个基础上腾挪转移了,很少有公司可以随意调整系统架构,或者同时开辟多个产品解决方案。我们可以关注一下下一代BMW的BMS系统架构,或许我们可以采取跳岛战术,过几年直接换一代。


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