BMS架构2

从架构上来看，BMS负责采集数据，并汇报给整车控制器，在接受整车控制器的反馈以后对电池组进行一定的管理和调整。在实际车用情况下，有些明显的问题是需要考虑的。

1.电池组采集的信息是有限的。这个有限可以从很多方面来谈：

1.1采集参数量：传统来看就是电压，电流和温度，而且一般有流量传感器（无论风冷还是液冷，一般都需要）。电池是一个复杂的系统，受很多的变量影响，但是实际系统能够采集的参数就只有这些。

1.2采集频率和数据量：同样的问题，如果存在100个单体，就有100个单体电压信号，1个总电压信号，N个温度信号和1个电流信号。这些数据不能以一个非常高的频率进行采集，必须考虑持续的数据量的存储和筛选。注意在车里面电机和其他负载使用中，电池的电流变化很大。

1.3精度：前面的文章已经谈及电压的精度问题，事实上更大的问题在于电流。车内的电流变化很快，而且范围很大，有正反电流。所以使用电流传感器的时候，就增加了很多的限制。想要实现100A的电流量程，做一个合理成本下的精度，1％已经很不容易了。但是1A的误差，也会对电池状态的评估增加困难。这也是为什么，手机和电脑的电池管理系统相对容易的一个原因。

此图从《LiFePO4 battery performances testing for BMS》Dr. Languang Lu Department of Automotive Engineering, Tsinghua University在中美交流会上的Presentation的第三页，作为一个参考。



1.4 BMS的处理速度：太复杂的算法，一般在实际系统中很难实现，毕竟车内处理器的频率是有限的。想要把Workstation都要跑很久的一个复杂算法，移植入车载系统之中，需要很多很多优化和简化的心思。

所以从BMS的开发而言，完成基本的功能只是一部分，需要做的还有两个事情：

1.搭建单体的测试平台：收集大量的单体测试数据，在实验室里头的所有条件都比车内环境好很多很多，如果可以从实验室内收集足够的数据，可以将各种参数收集全，也可以建立细致的模型，进行一定的优化后，可以大大节约BMS的工作任务量。



2.搭建电池组的测试平台：通过构建单体平台后，可以将车辆的运行情况进行抽象，实现对电池组的实验室评估和数据获取。同时整车的测试平台搭建，大概也需要同步进行。在输入驾驶工况以后才能获取相对真实的功率需求。

此图出自《EV Battery Pack Testing in a Manufacturing Environment》DMC，讲的是组装环境下的情况。实际在调试实验可能需要更可靠的安全防护措施。



3.实车测量和收集：从电池组评估之后，可以在实车上找到那些不易发生和发现的死角。此时收集数据需要整车的Telematics或者数据记录仪，前者适合较多的车和长期做这件事情。

《From driving cycle analysis to understanding battery performance in real-life electric hybrid vehicle operation》中图1



很多设计工具，都是可以加快这些评估过程。但是这些无不基于实测的数据，想要建立一劳永逸的模型，大概需要科学家们的努力，得出公理化的模型。