学习BMS，你必须得先知道这些！

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。

电动汽车的电池系统往往由成百甚至上千个电池单元组成,也称电芯。虽然有这么多电芯一起工作，但电池系统的整体性能其实是由最差的那个电芯所决定的，也就是我们常说的木桶原理。因此，只有准确监测、精确评估每一个电芯并且高效管理，确保所有电池保持一致的良好状态，才能实现系统的高性能、长寿命和安全运行。

电池管理系统的准确监测

众所周知，管理的基础是对真实信息的全面掌握。因此，灵敏的感知能力是电池管理系统实现最优控制的前提。只有充分掌握电池的使用情况才能更好地管理电池。电池管理系统会监测系统内每节电池的电压，仅仅1mv的微小变化也能够被识别。同时，系统内每个区域都设置了温度传感器，能够充分感知电池系统的热场分布情况。充放电过程中，电池输入输出的电流都将实时被记录，为电池状态的评估提供有效依据。电池管理系统还会监测电池的绝缘特性，确保电池高压与车身充分隔离，保障安全运行。与此同时，电池管理系统还会对上述监测功能实时进行诊断和校验，一旦发现监测系统故障，将会启动冗余方案，确保电池管理系统的感知能力始终处于灵敏状态。

电池管理系统的精确评估

电池管理系统根据监测到的信息对电池系统的状态进行深层次评估，主要包括以下几个方面：

荷电状态：可以简单理解为电池的剩余可用电量。电动汽车的电池管理系统若不能精确计算出剩余电量，可能导致驾驶人员误判续航里程，出现车辆在行驶过程中抛锚的情况。因此，准确地评估荷电状态非常重要。

功率边界：也就是分析当前电池可输出/入的最大功率，由此通知车辆或充电设备电池此时此刻的最大能力，在确保高性能的同时也兼顾了使用寿命。健康状态：通过评估电池的寿命状态为电池的维护和替换提供有效依据。故障状态：电池管理系统会根据故障的严重性分级提醒用户，并分析出最优处理策略。

电池管理系统的高效管理

电池系统的管理措施具体是指保持电池的一致性。其由两方面因素决定：一方面是先天一致性，主要通过先进的制造技术和工艺水平实现；另一方面是后天一致性，这就需要借助强大的电池管理系统来维护。

1.荷电状态的一致性

电池管理系统需要确保所有电池始终保持一致的荷电状态。优秀的电池组应该像阅兵式上整齐的方正，在前进过程中保持相同的步调。在通用汽车上，采用了一种可靠的电池均衡技术，一旦识别出电池间存在荷电差异，就能立即对高荷电状态的电池进行能量释放，及时将所有电池调节至相同步调。

2. 温度的一致性

电池在不同温度状态下的老化速率是不同的，如果无法维持温度一致性，一段时间后电池间的差异就会显现出来，并且这种差异是无法通过均衡技术来修复的。因此，通用汽车设计了先进的电池液冷方案，具备多重换热方式，维持电池工作的适宜温度区间，同时确保电池间最小的温度差异。对抗低温：在电池温度过低时，车辆的续航里程也会缩短。所以，当电池处于低温环境时，电池管理系统会控制液冷管道切换至加热回路，加热装置能使冷却液升温并将热量送达电池系统内部。

对抗高温：当电池处于高温环境时，电池管理系统将控制液冷管道切换至散热片回路，热量由冷却液从电池系统中带出来，并通过散热片释放。当电池处于极端高温状态，需要迅速降温时，电池管理系统会控制液冷管道切换至空调回路，利用空调对冷却液制冷，从而达到迅速降温的目的。

除此之外，通用汽车独创的叠片式电池和嵌入式换热片设计，可以让热量均匀地在电池系统中置换，防止出现局部过热或过冷的情况。

强大的电池管理技术配合精湛工艺和巧思设计才能确保电气化车型的稳定性能和超长寿命。所以要开发电动汽车的BMS，必须要掌握很多知识，比如新能源汽车结构与原理、控制策略开发与MATLAB应用、AUTOSAR汽车开发系统架构、动力电池基础、电池建模及状态估计算法、电池建模及状态估计算法、动力电池测试与验证等等。