浅谈汽车BMS的应用保护

什么是BMS ?

电池管理系统(BMS)主要功能就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过度充电和过度放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。

电动汽车的BMS系统较为复杂，实现功能要求更多，如对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊断、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行，并保证在车辆使用过程中的安全。总之，慨括起来就是三个基本功能：

1)准确估测动力电池组的荷电状态;

2)动态监测动力电池组的工作状态;

3)单体电池间的均衡。

本文主要结合过流过压成功应用案例，围绕BMS的安全设计，进一步说明AEM FUSE/PPTC/TVS被动保护元件的应用。

BMS 技术原理图

图一：BMS原理框图

BMS 单元电路的保护应用

如上图一，一般电动汽车BMS均包含有数据采集、均衡单元，控制单元，CAN通信单元和显示单元等。

在产品设计之初，必须要符合车用ISO26262标准，通过EMC测试。 为避免单元模块之间出现短路、过载、浪涌以及静电冲击，这就要在各功能单元选择FUSE 、TVS、PPTC等元件来进行保护线路的功能和安全。

1)主控制单元BMU的电源输入保护

图二：DC in位置的过流保护

目前常用的规格有1~3A，推荐SolidMatrix HI Series Fuse保护。部分厂商采用1颗PTC进行过流防护。

2)从控制器BCU的保护

由于各BMS厂家的方案技术有所不同，BCU模块包含数据采样单元和均衡电路等。 该部分基本直接与动力电池组相连，类似如下的连接示意图：