读懂电池管理系统BMS软硬件开发

电动知家 2019-04-06 12:36:04

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BMS(Battery Management System)电池管理系统，是电动汽车核心（电池）中的核心。是对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。

国外公司BMS做的比较好的有联电、大陆、德尔福、AVL和FEV等等，现在基本上都是按照AUTOSAR架构以及ISO26262功能安全的要求来做，软件功能更多，可靠性和精度也较高。国内很多主机厂也都有自主开发的BMS产品并应用，前期在功能和性能上与国外一流公司相差甚远，但随着国内电池和BMS技术的快速发展差距正在逐步缩小，希望不久的将来能够实现成功追赶甚至超越。

为啥目前国内的BMS产品无法跟国外的相比呢？原因是多方面，其中优秀的开发工程师匮乏是重要原因之一。虽然BMS系统本身不算复杂，但其与整车控制器、充电桩、电池等系统都会有软硬件方面的连接及交互，这就大大增加了BMS产品开发的难度。如果要开发一款优秀的BMS产品，开发相关者（包括硬件工程师、软件工程师、需求工程师、结构工程师、质量工程师等）就必须对BMS开发过程中的所有知识都要有系统的了解。

平时工作当中有没有这样的感受：

做硬件开发的不懂软件；

做软件开发的不懂硬件；

做软、硬件开发的不懂测试；

做质量的和售前、售后、供应链的就更不懂软、硬件和测试；

而作为客户，电池厂、整车厂对BMS开发知识了解也没有那么深入；

这样能开发出优秀的产品吗？只有团队中每个人都相互了解、懂得，才能做出更优秀的产品。

作为一个BMS行业从业者或者欲从事BMS行业的朋友，如果准备在所在岗位做的更加优秀，能脱颖而出，你必须对BMS产品开发过程中的各个环节知识有个系统的了解。

这些知识包括哪些呢？电动知家帮您做一个系统的梳理。

1、IS026262功能安全标准

随着电子电气系统越来越集成和复杂，其安全性也越发显得重要。因此，对功能安全的考虑应该深入工程师的设计思维。而ISO 26262正是国际标准化组织专门针对汽车电子电气系统制定的功能安全标准，目前已经在汽车行业广泛推行。

2、新能源汽车结构与原理

新能源汽车与电动汽车如何定义？新能源汽车动力电池系统、电机驱动系统、新能源汽车高压系统、新能源汽车附件在整车当中的位置及作用？

3、控制策略开发与MATLAB应用

控制策略开发的流程、规范及所需用到软件工具、功能模块。MATLAB/Simulink在汽车控制策略开发中的实际应用，以及建模规范（MAAB）。

4、AUTOSAR汽车开发系统架构

AUTOSAR，即汽车开发系统架构（Automotive Open System Architecture），是一套支持分布式的、功能驱动的汽车电子软件开发方法和电子控制单元上的软件架构标准化方案，目前AUTOSAR联盟已经包括宝马、大众、福特、丰田、BOSCH、大陆集团等众多汽车企业、汽车电子企业等。

5、动力电池基础

开发动力电池管理系统需要了解电池的基本结构及工作原理、主要性能参数（例如额定电压、额定功率、能量密度、功率密度等）及测试方法、电池基本特性（温度特性、放电特性等）及分析方法。

6、电池建模及状态估计算法

动力电池的很多参数具有非线性的特点，给电池的状态评估和建模带来了极高的挑战，也因此成为动力电池管理系统开发的核心工作内容之一。

7、动力电池热管理技术

在动力电池管理系统开发中，电池的热特性是重要的考虑因素之一，因此需要通过研究电池的热特性进而在管理系统中搭建热管理模块。

8、电池管理系统设计及实现技术

电池管理系统开发工作包括硬件（电池均衡、高压采样、绝缘检测等）、软件（系统算法、故障诊断等）的设计，需要考虑功能性和安全性。

9、动力电池测试与验证

测试和验证是动力电池管理系统开发工作的重要一环，在岗位中需要熟悉动力电池的测试验证要求、标准，能够制定测试计划，并通过测试分析来改善系统设计。

以上所有这些都是BMS行业从业者或欲从事BMS行业人员的必备知识，人员包括软件工程师、硬件工程师、测试工程师、质量工程师、售前工程师、售后工程师、供应链工程师，及相关的管理人员。

也许你觉得学没有必要（尤其是那些非开发人员），但是学了这些知识，会让你的工作游刃有余，让你的产品更加优秀，让你的技能会有大幅提升的基础。