七、电池管理系统的结构及原理是什么？

1.电池管理系统的基本架构

电池管理系统（BMS）包括硬件、底层软件和应用层软件三部分。BMS的硬件包括电源IC、CPU、采样IC、高驱IC、其他IC部件、隔离变压器、RTC、EEPROM和CAN模块等（图2-31）。

在BMS的电路板上，安装了大量的芯片、电容器、电阻器以及小型初滤器（图2-32）。

BMS由一个主控制器和多个从控制器组成。主控制器通过CAN总线或菊花链（Daisy Chain）通信等方式管理多个从控制器；从控制器直接连接电池包，采集电池的电压、电流和温度等（图2-33）。

（1）主控制器 处理从控制器和高压控制器上报的信息，同时根据上报信息判断和控制动力电池的运行状态，实现BMS相关的控制策略，并做出相应故障诊断及处理。

（2）高压控制器 实时采集并上报动力电池的总电压、电流信息，通过硬件电路实现按时积分，为主板计算电池的荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）提供准确数据，同时可实现预充电检测和绝缘检测。

（3）从控制器 实时采集并上报动力电池单体的电压和温度信息，反馈每一串电芯的SOH和SOC，同时具备被动均衡功能。

（4）采样控制线束 为动力电池各种信息采集和控制器间的信息交互提供硬件支持，同时在每一根电压采样控制线束上增加冗余保险功能，从而避免线束或电池管理系统导致的电池外短路。

2.电池管理系统的工作原理

BMS动态监测动力电池的工作状态，实时采集每块电池的端电压和温度、充/放电电流以及电池组的总电压，估算出各电池的荷电状态（SOC）、健康状态（SOH）和电化学状态（SOE）。然后通过控制其他器件，防止电池产生过充电或过放电现象，同时及时给出电池状况，找出故障电池所在箱号和位号，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行可靠和高效。此外，BMS还设定面向用户端的显示，将估算的剩余电量换算成可行驶里程，同时具有自动报警和故障诊断功能，方便驾驶人操作和处理（图2-34）。

BMS的数据采集电路负责采集电池状态信息，再由电子控制单元ECU进行数据处理和分析，根据处理结果，对系统内的相关功能模块和执行部件发出控制指令，并向外界传递信息，具体见表2-5。