新能源汽車BMS控制策略探討

皮興旺

關鍵詞：BMS;上電;下電

BMS 系統是對電池進行管理的系統，它通過對電壓、電流、溫度以及電量等參數采集、計算進而控制動力電池的充電放電過程，實現對電池的保護，保證動力電池能夠在最佳的環境下，發揮最好的性能。BMS 也是連接動力電池和電動汽車的重要紐帶，BMS 控制策略的好壞直接影響動力電池的性能發揮。下圖為新能源汽車BMS 控制策略圖。

點火開關打到ON 檔，整車控制器、電機控制器、儀表、BMS 自檢。BMS 自檢確認：

a.若插槍為充電狀態時，BMS 發送插槍狀態給VCU，VCU 不執行上電程序。

b.環路互鎖檢測端為低電位搭鐵信號，若BMS 未檢測到搭鐵信號，則發送環路互鎖故障報文c 給VCU，VCU 不執行上電程序。

點火開關打到OFF 檔位，VCU 發出下電報文，向電機控制器發出關閉驅動的關閉報文r，電機控制器完成關閉后給VCU 發送扭矩關閉報文m。然后VCU 給BMS 發出關閉繼電器報文k，BMS 控制K1、K2、K3 斷開完成下電。

三、快充和慢充策略

插入快充或者慢充槍時，啟動充電樁，當點火開關在OFF 檔時，BMS 接通12V 電源進行自檢，檢測到插槍報文給整車CAN。BMS 確認：電池自身狀態允許充電b，充電機的硬件，溫度正常報文。若BMS 檢測到a，b 狀態只要有一個不滿足，則發送關閉報文給交流充電機;若滿足，則控制K2、K4 吸合，達到預充電壓后，K1 吸合，K4釋放，完成預充。然后BMS 發送允許充電最高電壓356V 和最大電流報文，并發送打開充電機命令報文，充電機發送啟動報文給BMS，充電機在充電過程中，充電機發送任何一個故障或充滿電請求關閉時BMS立即關閉接觸器K1、K2。若充電過程中，打開點火鑰匙ON時，VCU 收到BMS 插槍報文b 后，不執行上電程序。

四、熱管理策略

當慢充插槍插入，車載充電機輸出一路12V 電源給BMS供電，當電池最低溫度≤0℃時，閉合慢充繼電器和加熱繼電器，啟動加熱系統，加熱請求電壓為370V，加熱請求電流為3A;當電池最低溫度T≥6℃時，延時2 秒斷開加熱繼電器，恢復正常充電，若是充電過程中溫度T<0℃時，請求電流降為3A，延時2 秒閉合加熱繼電器，實現循環加熱;當加熱過程中溫差>15℃時則停止加熱。

五、高壓互鎖功能檢測

（1）高壓互鎖功能，用于整個高壓電路中互鎖功能檢測;

（2）BMS 上電時如果無法檢測到高壓互鎖信號，則不允許上高壓，BMS運行中檢測到高壓互鎖信號丟失，需要發報文通知VCU，按照三級故障下電流程動作，如充電狀態下無法檢測互鎖信號，BMS 需要將充電需求電流降為0，按照3級故障斷開充電回路。放電狀態下，BMS 需要將放電功率限制為0，按照3 級故障斷開放電回路;

（3）BMS 檢測到此故障后，整車報文中總故障上報3 級故障，TBOX 監控平臺將顯示故障等級;

（4）放電回路互鎖信號由整車控制器提供12V，當整車ACC 信號斷電時，該信號值為0V;

（5）放電環路互鎖信號保護要求硬件獨立控制，當放電回路互鎖信號所連接的接插件拔出時，斷開放電回路接觸器，斷開高壓。

參考文獻

[1]張國凌.基于新能源汽車動力電池包BMS實驗教學方法的研究[J].時代汽車，2019（13）：3.

[2]鄒宸，祝喬.新能源汽車BMS硬件電路研究[J].電工技術，2020，No.518（08）：22-23+33.