BMS主要包括底層軟件和應(yīng)用層軟件二部分，下面就來給大家詳細(xì)介紹一下。

底層軟件

按照AUTOSAR架構(gòu)劃分成許多通用功能模塊，減少對硬件的依賴，可以實(shí)現(xiàn)對不同硬件的配置，而應(yīng)用層軟件變化較小。應(yīng)用層和底層需要確定好RTE接口，并且從靈活性方面考慮DEM(故障診斷事件管理)、DCM(故障診斷通信管理)、FIM(功能信息管理)和CAN通訊預(yù)留接口，由應(yīng)用層進(jìn)行配置。

軟件架構(gòu)主要包括高低壓管理、充電管理、狀態(tài)估算，均衡控制和故障管理等等。

1、高低壓管理

一般正常上電時，會由VCU通過硬線或CAN信號的12V來喚醒BMS，待BMS完成自檢及進(jìn)入待機(jī)后VCU發(fā)送上高壓指令，BMS控制閉合繼電器完成上高壓。下電時VCU發(fā)送下高壓指令后再斷開喚醒12V。下電狀態(tài)插槍充電時可通過CP或A+信號喚醒。

2、充電管理

(1)慢充

慢充是由交流充電樁(或220V電源)通過車載充電機(jī)將交流轉(zhuǎn)化為直流給電池充電，充電樁規(guī)格一般有16A、32A和64A，也可通過家用電源進(jìn)行充電。可通過CC或CP信號喚醒BMS，但應(yīng)保證充電結(jié)束后能正常休眠。交流充電流程比較簡單，按照國標(biāo)詳細(xì)規(guī)定開發(fā)即可。

(2)快充

快充是由直流充電樁輸出直流給電池充電，可實(shí)現(xiàn)1C甚至更高倍率充電，一般45min可充進(jìn)80%電量。通過充電樁的輔助電源A+信號喚醒，國標(biāo)中快充流程比較復(fù)雜，同時存在2011和2015兩個版本，而且充電樁生產(chǎn)廠家對于國標(biāo)流程未明確的技術(shù)細(xì)節(jié)理解不同也給車輛充電適配性造成極大的挑戰(zhàn)，因此快充適配性是衡量BMS產(chǎn)品性能的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。

3、估算功能

(1)SOP(StateOfPower)主要是通過溫度和SOC查表得到當(dāng)前電池的可用充放電功率，VCU根據(jù)發(fā)送的功率值決定當(dāng)前整車如何使用。需要兼顧考慮釋放電池能力和對電池性能進(jìn)行保護(hù)，比如在達(dá)到截止電壓前進(jìn)行部分功率限制，當(dāng)然這會對整車駕駛感受產(chǎn)生一定影響。

(2)SOH(StateOfHealth)主要表征當(dāng)前電池的健康狀態(tài)，為0-100%之間數(shù)值，一般認(rèn)為低于80%以后電池便不可再用。可以用電池容量或內(nèi)阻變化來表示，用容量時即通過電池運(yùn)行過程數(shù)據(jù)估算出當(dāng)前電池的實(shí)際容量，與額定容量的比值即為SOH。準(zhǔn)確的SOH會提高電池衰減時其他模塊的估算精度。

(3)SOC(StateOfCharge)屬于BMS核心控制算法，表征當(dāng)前的剩余容量狀態(tài)，主要通過安時積分法和EKF(擴(kuò)展卡爾曼濾波)算法，并結(jié)合修正策略(如開路電壓修正，充滿修正，充電末端修正，不同溫度及SOH下的容量修正等)。安時積分法在保證電流采集精度條件下比較可靠，但魯棒性不強(qiáng)，由于存在誤差累計(jì)必須結(jié)合修正策略，而EKF魯棒性較強(qiáng)，但算法比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)難度大。國內(nèi)主流廠家一般常溫可以做到精度6%以內(nèi)，在高低溫和電池衰減時的估算是難點(diǎn)。

(4)SOE(StateOfEnergy)算法國內(nèi)廠家現(xiàn)在開發(fā)的不多，或采用較為簡單的算法，查表得到當(dāng)前狀態(tài)下剩余能量與最大可用能量的比值。該功能主要用于剩余續(xù)航里程估算。

4、故障診斷

針對電池的不同表現(xiàn)情況，區(qū)分為不同的故障等級，并且在不同故障等級情況下BMS和VCU都會采取不同的處理措施，警告，限功率或直接切斷高壓。故障包括數(shù)據(jù)采集及合理性故障、電氣故障(傳感器和執(zhí)行器)、通訊故障及電池狀態(tài)故障等。

5、均衡控制

均衡功能是為了消除在電池使用過程中產(chǎn)生的電池單體不一致性，根據(jù)木桶短板效應(yīng)，充電和放電時都是性能最差的單體先達(dá)到截止條件，其他的單體還有一部分能力并未釋放出來，造成電池浪費(fèi)。

均衡包括主動均衡和被動均衡，主動均衡是能量從多的單體向少的單體轉(zhuǎn)移，不會造成能量損失，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，對于電器元件要求也較高，相對來說被動均衡結(jié)構(gòu)簡單，成本也低了很多，只是能量會以熱量的形式散發(fā)浪費(fèi)掉，一般最大均衡電流在100mA左右，現(xiàn)在國內(nèi)很多廠家采用被動均衡也都能實(shí)現(xiàn)較好的均衡效果。