解讀《T∕CAAMTB XX -2022 電動汽車用電池管理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》---第一部分

秋天了，明顯感覺到了涼意，最近準(zhǔn)備找時間回趟東北老家，好久沒看過老家的秋天了。

最近看到一個車用BMS的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)名稱為《T/CAAMTB XX-2022 電動汽車用電池管理系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范_征求意見稿》，如下圖所示：目前還是征求意見稿階段，不像我們熟知的《GB/T38661-2020 電動汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件》這種國家標(biāo)準(zhǔn)，它是一個團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，由中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟提出、由中國汽車工業(yè)協(xié)會歸口，是一個推薦性標(biāo)準(zhǔn)。（標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接見文末）

下圖為此標(biāo)準(zhǔn)的起草單位與人員，都是主流廠家，看到朱工也在里面，哈哈。

這次的目的是學(xué)習(xí)與了解這個標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，另外看下有哪些點可以指導(dǎo)我們工作；整個標(biāo)準(zhǔn)的目錄如下，可以看到設(shè)計規(guī)范里面涉及了底層軟件、硬件以及算法的內(nèi)容，尤其是最后的附錄，有5個實際的故障案例分析，等后面總結(jié)下；這次主要學(xué)習(xí)與了解前6章的內(nèi)容。

第1、2章略過。

第3章-在術(shù)語定義章節(jié)，明確定義了控制板為BMU，采集板為CMC，而且還定義了高壓采樣板為HVMU，這些與GB/T 38661的定義有些差別，感覺更貼近實際。

第4章-在BMS的邊界、接口章節(jié)，首先總體上將BMS的外部約束條件做了定義與解釋，如下圖（這個圖參考功能安全標(biāo)準(zhǔn)GB/T 34590），將BMS與電池、整車部件、高壓部件等的交互行為做了闡述。

然后定義了BMS的6大類別功能，即電池狀態(tài)檢測、電池狀態(tài)分析、控制功能、電池安全保護(hù)、能量控制管理和信息管理，這里功能分得挺全的，軟硬件功能都包括了。

最后介紹了BMS的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類，這個內(nèi)容在以往的任何標(biāo)準(zhǔn)中都沒有定義過；標(biāo)準(zhǔn)里面將BMU和CMC之間的通信方式分成了三種拓?fù)浼軜?gòu)：星型分布式BMS、總線式BMS和菊花鏈分布式BMS。

下圖為星型拓?fù)?/a>，BMU處于中央位置，每個CMC通過通信總線單獨連到BMU，BMU上面有一個總線集中模塊，可以與每個CMC單獨進(jìn)行通信；這個拓?fù)鋵嶋H見得比較少，ADI的AFE可以實現(xiàn)拓?fù)浞桨福↙TC6804）。

下圖為總線式，其實就是CAN總線式結(jié)構(gòu)，每個CMC上面有個小MCU，可以與BMU之間進(jìn)行CAN通信，每個CMC都獨立處理自己的數(shù)據(jù)，因此所有的CMC功率消耗基本一致；目前這個拓?fù)湟呀?jīng)很少在新產(chǎn)品看到了。

最后就是大家比較熟悉的菊花鏈?zhǔn)?，下面圖示是單方向菊花鏈，缺點是靠近BMU的CMC處理數(shù)據(jù)任務(wù)比較中，其上的AFE功耗相對大一些。

所以，又定義了雙向的菊花鏈，不僅可以改善AFE功耗差異問題，還可以提供菊花鏈通信的魯棒性。

第5章-BMS安全設(shè)計章節(jié)中，首先介紹熱失控的概念以及誘發(fā)熱失控的原因，對于BMS來講，只能對電池濫用做預(yù)防，其他兩個無法通過BMS解決。

后面就是圍繞如何防止電池濫用問題，提供了兩個方向：一是對熱失控事件發(fā)生前進(jìn)行預(yù)防，二是對熱失控事件發(fā)生后進(jìn)行預(yù)警。

BMS對于熱失控事件的預(yù)防措施主要有4個方面，即防止電池過充、防止電池過放后再充電、防止過溫、充放電功率限制。

BMS對熱失控事件進(jìn)行預(yù)警的內(nèi)容，又分為了4部分：信號的采集和處理、報警成熟條件的判斷、休眠狀態(tài)下異常喚醒BMS。

其中信號的采集和處理這個部分比較重要，具體包括了溫度信號、電壓信號、氣體壓力信號和其他成分信號；內(nèi)容有點多，舉幾個關(guān)鍵例子吧，例如溫度信號的采樣要求如下：尤其是對NTC數(shù)量的要求，這里定義了減少NTC數(shù)量可行性的前提條件。

標(biāo)準(zhǔn)中對氣體壓力信號檢測要求如下：電池包內(nèi)可以只放置一個氣壓測量點，但建議同時使用兩個不同型號的壓力傳感器。

最后，對電池漏液、爆噴、電池包進(jìn)水或冷卻液泄露也提供了檢測方案，不贅述，具體查看原文。

第6章-BMS硬件設(shè)計章節(jié)，這一個章節(jié)反倒是內(nèi)容比較少，只對幾個關(guān)鍵模塊做了設(shè)計建議，例如喚醒模塊，這個具體看原文吧。

（標(biāo)準(zhǔn)下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1jBwovTCHFaFAkbEgKVlI0w提取碼：pnq9）

總結(jié)：

這個標(biāo)準(zhǔn)編寫得很好，另外它有一個更大的用處是可以讓初學(xué)者人深入了解BMS的關(guān)鍵需求，而且知識點的邏輯順序整理得很清晰；以上所有，僅供參考。