主要内容
电动汽车对动力电池的要求 电池管理系统(BMS)系统架构 电动汽车电池模块管理单元（BMU）规范初稿
车用储能系统的要求

安全性 重量轻，电池组形状可灵活设计，分布式安放 根据不同应用满足大容量，高功率的要求 快速充电 电池寿命长 耐高温，温度控制和热管理 防水，防穿刺和耐腐蚀
BMU 的功能
各单体电池的电压、温度采样 支持多节电芯的级联监控以及高压不共地通讯（BMU内部通讯） ������ 基于单体电池的均衡决策与控制 ������ 计算各单体的状态参数 ������ 与CBMU的通讯

主要内容
电动汽车对动力电池的要求 电池管理系统(BMS)系统架构 电动汽车电池模块管理单元（BMU）规范初稿
BMU的主要功能和指标
功能 模块电压 描述 24V, 36V, 48V 及其他 7~8, 10~12,13~16 及其他
BMU
单个模块电池串 联的数量
VBUS
AFEn 高压监控电路 AFE1 高压监控电路
电池种类
通讯协议
锰酸锂，磷酸铁锂，三元材料锂电池
BMU内部通讯协议：I2C/SPI总线协议, 支持垂 直总线通讯和检测叠加功能 BMU外部通讯协议：CAN/485 总线协议 5ms, 选) 10ms, 20ms, 100ms, 500ms , 1s (可
电池管理系统（BMS）的系统架构
Display
External Input CBMU
高速CAN
CAN/485
BMU1
MCU
Communication Bus
BMU2
MCU
Communication Bus
BMUn
MCU
Communication Bus
AFE1
AFEn
AFE1
AFEn
AFE1
AFEn
Battery Module n
电池管理系统的架构
CBMU/BMU的功能划分
CBMU 的功能
总电压采样及电池包电流采样 ������ ������ ������ ������ ������ ������ �数的在线测量，实现被动和主动相结合的高压电安全控制 温度监控及热管理 电池组及高压电系统故障预测诊断 总的SOC、SOH等状态参数自适应估计及可用容量和可用功率等的估计 总内阻测量、计算 整体电池系统的均衡策略与控制 与底层各管理器BMU的CAN通讯 与外界的高速CAN通讯
HEV
12 to >300V 5 to 10Ah >10 -40ºC ~+85ºC -40ºC ~+85ºC 20C to 60C 50 to 80 1000 to 5000
Portable Device
3.6V to 14.4V <3Ah 2 0ºC ~+40ºC -20ºC ~+60ºC C/3 to 2C 180 to 200 200
电动汽车的种类
功率和电压要求
>144V EV Drive
42V - 144V Motor-assist Regenerative braking Engine stop MODERATE OR MEDIUM
14V - 42V Regenerative braking Engine stop MILD
满足高压大电流应用 满足高能量的应用需求 满足大功率应用的需求 满足更长使用寿命的需求
EV Energy > 20 HEV Energy EV Energy = 4XP-HEV Energy
数据来源：AVICENNE
动力电池的种类及特性
电池和汽车市场发展趋势
锂电池将逐渐替代镍氢电池成为未来电动汽车用电池的主力 数据来源：AVICENNE
Battery Group
Battery Group
Battery Group
Battery Group
Battery Group
Battery Group
Battery Module 1
Battery Module 2
Battery Module n
Battery Module 1
Battery Module 2
系统自检
故障检测 电压告警的状态 温度告警的状态 电池模块电池均衡状态 通讯是否正常 关键元器件是否正常
Motor-assist Regenerative braking Engine stop FULL OR STRONG
… -14V Engine stop MICRO
数据来源：AVICENNE
EV/HEV对电池的需求
EV
Voltage Range Capacity Ah Cycle Life/Years Operating TºCharge Operating TºDischarge Nominal Rate Energy Density (Wh/Kg) Power Density (W/Kg) >300V 30-100Ah >10 -40ºC ~+85ºC -40ºC ~+85ºC C/3 to C >120 250 to 350
温度管理
实时温度检测 温度的分级告警功能 充电过高温告警功能 充电过高温告警的解除 放电过高温告警功能 放电过高温告警的解除 充电过低温保护功能（可选） 充电过低温保护的解除（可选） 保护参数可编程
均衡管理
基于电压的无源（电阻）均衡 均衡控制功能 均衡起始电压点 均衡精度 同时均衡电池数 静置均衡 (可选) 过度失衡告警 有源均衡（可选） 均衡参数可编程
电动汽车用动力电池管理系统 （BMS）规范
电池模块管理单元（BMU）部分
2009年12月
主要内容
电动汽车对动力电池的要求 电池管理系统(BMS)系统架构 电动汽车电池模块管理单元（BMU）规范初稿
电动汽车的种类
Level OF Power Hybridation
数据来源：AVICENNE
SPI/I2C Bus
CAN/485
MCU
电压扫描速率 检测精度
单体电池电压 : +-5mV 温度检测精度: +- 2℃ 无源均衡（小电流均衡，模块内均衡）； 有源均衡（模块间的均衡）； 车载12V电源（可选） 或以模块电池作为电源
均衡技术
电源
电压管理
单体电池数定义 单体电池电压检测 电压告警的分级 过压告警功能 过压告警状态的解除 欠压告警功能 欠压告警状态的解除 保护参数可编程