隨著電動(dòng)汽車的蓬勃發(fā)展，動(dòng)力鋰電池市場高速擴(kuò)張，電池管理系統(tǒng)的需求也隨之迅速擴(kuò)大。

動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)的設(shè)計(jì)應(yīng)用與整個(gè)動(dòng)力鋰電池組是密不可分的，重要體現(xiàn)為兩個(gè)方面：第一，動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依賴于動(dòng)力鋰電池的特性，不同的電池類型、不同的電池特性對應(yīng)著不同的電池管理系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)；第二，電池管理系統(tǒng)要與動(dòng)力鋰電池組結(jié)合起來進(jìn)行整體測試，既包含機(jī)械方面的內(nèi)容，例如防水、防塵、抗震、安定、散熱等方面的設(shè)計(jì)與測試，也包含整體性的測試。

第一部分電池管理系統(tǒng)的開發(fā)需求

電池管理系統(tǒng)重要通過對電池電壓、溫度、電流等信息的采集，實(shí)現(xiàn)高壓安全管理、電池狀態(tài)分析、能量管理、故障診斷管理、電池信息管理等功能，并通過CAN總線將電源系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)與整車通訊聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)對電池系統(tǒng)安全的有效管理，防止電池過充、過放，延長電池壽命。

圖1電池管理系統(tǒng)

電池管理系統(tǒng)里面一個(gè)很重要的核心是SOC算法，從不同的性質(zhì)維度、溫度維度、電池生命周期維度去給出符合需求的SOC值。

1.儀表顯示值作為給車主參考的能量表征：車主要通過SOC對整車?yán)m(xù)航里程做出綜合判斷，對電池系統(tǒng)剩余的可用能量進(jìn)行評估(根據(jù)不同工況下的運(yùn)行距離結(jié)果，把SOC作為一個(gè)參考比較值)

圖2SOC使用區(qū)間和里程估計(jì)

2.整車控制策略參考需求：整車控制策略要參考SOC值，從而對行駛策略進(jìn)行管理。電動(dòng)汽車要根據(jù)SOC值來實(shí)現(xiàn)電池保護(hù)和節(jié)能方面的平衡。當(dāng)SOC比較高的時(shí)候，能量回收的時(shí)候要做一些限制)。通過SOC得出的功率特性，可以對電池壽命進(jìn)行較好的保護(hù)，防止由于功率限制沒做好引起的壽命衰減。

圖3SOC與功率限值

除了SOC評估算法以外，動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)實(shí)際上是由許多個(gè)功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)組合而成的。這些功能模塊包括：安全保護(hù)策略、(充放電)能量控制策略、電池均衡控制策略、健康狀態(tài)(SOH)、功能狀態(tài)(SOF)、能量狀態(tài)(SOE)、故障及安全狀態(tài)(SOS)等評估算法等；還要為通信及智能故障診斷機(jī)制留有足夠的資源，以保證足夠快的響應(yīng)時(shí)間。

電池各種狀態(tài)估計(jì)之間的關(guān)系如圖4所示。電池溫度估計(jì)是其他狀態(tài)估計(jì)的基礎(chǔ)。