由于汽车电气化的水平发展，乘用车用亚虎官网（中国）有限公司管理系统，未来可以在低压启动亚虎官网（中国）有限公司(12V&48V)和高压HEV亚虎官网（中国）有限公司(1kwh~1.5kwh)和PHEV亚虎官网（中国）有限公司(4～18kwh)和BEV亚虎官网（中国）有限公司(20～85kwh)等亚虎官网（中国）有限公司系统里面看得到。低压系统和高压系统差异很大。亚虎官网（中国）有限公司系统差异在各个车厂和各个应用平台之间都比较大，各个企业有自己的风格，本文主要通过对不同厂家的产品做资料分析，根据各个车厂未来应用的内部的亚虎官网（中国）有限公司管理系统按照目前的模块化策略，来整合分析亚虎官网（中国）有限公司管理系统。应该说未来各家车厂设计理念的演变，使得高压亚虎官网（中国）有限公司系统是有一定的相似性的，这里主要叙述高压亚虎官网（中国）有限公司包里面的亚虎官网（中国）有限公司管理系统的一些情况。整篇文章将涵盖亚虎官网（中国）有限公司管理系统结构、集中式管理系统案例分析、分布式管理案例分析和产品设计的几点考虑几个部分。限于本人的水平和对案例的认知有限，难免有些偏差或者错误，在这里仅是抛砖引玉，请各位读者海涵。

　　第一部分 亚虎官网（中国）有限公司管理系统结构

　　亚虎官网（中国）有限公司管理系统有三种不同的构型，我们可以称为集中式管理系统、半分布式管理系统和分布式管理系统。

　　1)集中式管理系统(大BMS方式)：这种管理架构，是将所有的采集单体电压&电压备份和温度的单元全部集中在一块BMS板上，由整车控制器直接控制继电器控制盒。大部分低压的HEV都是这样的结构，PHEV和EV典型的应用如LEAF、Cmax等。这样做的优点，是相对而言比较简单，成本较低，由于采集备份在同一块板上，之间的通信也简化了。缺点当然是很明显的，单体采样的线束比较长，导致采样导线的设计较为复杂，长线和短线在均衡的时候导致额外的电压压降；整个包的线束排布也比较麻烦一些，整块BMS所能支持的最高的通道也是有限的。这种方式成本低，但是适用性也比较差，性能有些地方没法保证，只能适用于较小的亚虎官网（中国）有限公司包。

　　2)分布式管理系统(BMU+多个CSC方式)：这种是将亚虎官网（中国）有限公司模组(模组和CSC一配一的方式)的功能独立分离，整个系统形成了CSC(单体管理单元)、BMU(亚虎官网（中国）有限公司管理控制器)、S-Box继电器控制器和整车控制器，三层两个网络的形式。典型的应用如德系的I3、I8、E-Golf和日系的IMIEV、Outlander和Model S。优点是可以将模组装配过程简化，采样线束固定起来相对容易，线束距离均匀，不存在压降不一的问题；如后面分析的那样，当亚虎官网（中国）有限公司包大了以后，这种模式就很有优势了。缺点是成本较高，如3所示，需要额外的MCU，独立的CAN总线支持将各个模块的信息整合发送给BMS，总线的电压信息对齐设计也相对复杂。这种方案系统成本最高，但是移植起来最方便，属于单价高开发成本低的典型，亚虎官网（中国）有限公司包可大可小。

　　3)半分布式管理系统(BMU+少量大CSC方式)：简单一些来说，这就是两种模式的妥协，主要用于模组排布比较奇特的包上，典型的应用如Smart ED和Volt。这是一种是将亚虎官网（中国）有限公司管理的子单元做的大一些，采集较多的单体通道，这样做的好处是整个系统的部件较少，但是需要注意的是这种方式优势不太明显，主要是部件不少而且功能集中度也高一些，是三种方案里面成本较高的方案。

图1 三种亚虎官网（中国）有限公司管理系统架构

图2 部分主流车辆的管理系统划分

图3 分布式和集中式架构基本对比

        可以说，如果将整车控制和亚虎官网（中国）有限公司管理系统的放在一起来看的话，整个功能分配会更加完整一些。当功能进行划分完毕之后，我们可以进一步对各个部件进行硬件和软件的定义。总的趋势变化：

　　a)BMS+BMU 单元肯定会保留功能

　　· 单体相关的功能(电压、温度测量和备份、均衡)

　　· SOx的算法和功率限制

　　· 对VCU的通信

　　· 自身的诊断和少量的记录

　　·绝缘检测

    b)可能转移至配电盒转移的功能

　　· 高压测量

　　· 继电器控制和诊断

　　· 电流测量

　　c)可能转移至整车控制器的功能

　　· 充电控制

　　· 热管理控制

　　典型的功能分配可以如下图4所示。

图4 三种模式的功能分配案例

 

        第二部分 集中式LEAF管理系统案例分析

　　日产的工程师采取了传统集中式的典型布置，这是技术演进的结果(日产从上世纪90年代开始陆续测试试验车Prairie EV、Altra EV和Hyper Mini)，更像是对原有的HEV亚虎官网（中国）有限公司包进行优化。在整个模块里面，所有的模组都是由BMS直接采集并采用传统的配电盒处理。

　　BMS功能：安装在24个模块的侧边，通过6个接插件来连接亚虎官网（中国）有限公司模组内部，亚虎官网（中国）有限公司包配电盒还有车外的连接。

　　亚虎官网（中国）有限公司内配电盒：这个配电盒类似于混动配电盒，仅包含主正、主负、预充继电器和预充电阻。

　　电流传感器：电流传感器是独立安装的。

图5 LEAF内部模组连接示意图

        BMS的电路结构如下图所示，可以看出采集48个模块的96个通道的单体电压，所以整个采样部分密密麻麻。这样的设计，是很难实现较大电流的被动均衡的算法，事实上，这里也没有采取很大的电阻做法。

图6 LEAF BMS控制器概览

 

        用了松下的继电器，这块由于松下长期的技术演进倒是没有什么意外的，这里需要注意的是，配电盒有着很强的噪声抑制的设计要求。

图7 2011和2013的配电盒对比

        总的来看，以LEAF为代表的集中式亚虎官网（中国）有限公司管理系统，在亚虎官网（中国）有限公司系统的使用中有着很多的应用限制。

 

        第三部分 分布式I3管理系统案例分析

　　典型的分布式架构，我们可以拿宝马的系统来看，这套系统从BMW与A123合作Active Hybrid(3，5，7)系列车型就开始用了，后续在I3和I8的亚虎官网（中国）有限公司系统的电子系统中沿用。如图是在2015年上海车展的均胜电子的展台上拍到的CSC和BMU的实物照片，CSC的芯片一面被遮住了。

　　CSC 功能：模组侧边安装，实现了单体电压采集、电压备份的功能和温度采集。主要的芯片为LT6801和6802G-2，通过Freescale的单片机通过总线传送出去了。

　　BMU 功能：这是非对称结构的MCU布置，在BMU里面实现了绝缘测量、HVIL的功能。

　　S-Box 功能：这里是实现了继电器、预充电阻、电流测量等一体化的设计。

图8 分布式架构

 

        由于CSC有足够的空间来安置采集芯片、备份芯片、均衡电阻，所以即使系统在三防漆处理之后还可以实现56欧的均衡，散热这块的设计相对简单一些。

　　CSC的功能安全设计也做了精心的考虑，采用CAN信号的光耦耦合输出；同时内部采用运放比较器比较MCU处理过充信号和备份芯片的方式来独立发送过充等功能安全信号。侧边安装的方式，使得各种长方和正方的模块设计显得游刃有余，相比较而言，iMIEV和A3 PHEV的模组上方的设计对模组设计还是有一些限制的，如图11所示。

图9 2015年上海车展均胜电子展台上的CSC模块   

图10 车展上的BMU模块照片 

 图11 模组上方的CSC嵌入安装方式

        总的来看，亚虎官网（中国）有限公司系统模组化的趋势比较明显，分布式的CSC模块直接安装在模组上方，将亚虎官网（中国）有限公司采样线设计进一步简化。

    第四部分 产品设计中的考虑

　　1)BMS的寿命设计对应的工作时间分析

　　传统的汽车，其实本质上HEV的运行机理和传统汽车一样，我们可以将时间划分为：a)上车之前的时间：从芯片厂家出来运输到PCBA的组装厂，成为部件产品，然后运送至整车企业组装厂待上车b)运行时间，也就是开车的时间和c)非运行时间。

　　我们就按照SAEJ1211里面的两个例子Door Module 8000小时工作时间 79600非工作时间(Sleep模式)和变速箱控制器 (6000小时/125400小时=131400小时)。对于BMS来说，HEV的情况下，也是一样的，工作时间最高不超过8000小时就够了。充电的车辆呢，问题来了，在引擎关闭的状态下，还有个充电状态。现在我们把估计重新调整一下，如果按照国外的寿命设计要求，15年的车辆预期寿命，可以初步估计为8000 小时 1.46小时每天的开车时间和10950～32850小时 2～6小时每天的充电时间。充电的时候，BMS部件都得工作啊，这个问题就变成了，不仅仅是开的里程多用的时间长的人对整个BMS系统的寿命形成重度的影响，充电慢的一样。

　　那我们换一个角度来看，如果是在中国，一个客户预期的寿命是8年，按照50KM的角度，一般需要配置12度电左右，我们再估算一下使用时间的分配。模式2 220V AC &8 A 输入1.7KW 亚虎官网（中国）有限公司系统1.5KW 充电时间为8小时，模式3 220V AC&16 A

　　输入3.3KW 亚虎官网（中国）有限公司系统3.0KW 充电时间为4小时=>5840 小时 2小时每天的开车时间+116800～23360小时 4～8小时每天的充电时间。

　　2)环境负荷分析

　　亚虎官网（中国）有限公司管理系统，由于有高压部分和低压部分，基本上原有电控单元需要做的12V的电气试验和电气要求都要有，又由于整个亚虎官网（中国）有限公司系统往底盘和车架上装的趋势很明显，机械应力设计要求也不低。环境这块，同样是安装条件的事情，如果亚虎官网（中国）有限公司包设计的好一些，可能压力小一些。

　　a)环境设计要求

　　要有防水功能，这不仅包含亚虎官网（中国）有限公司包IP等级由于密封胶老化，也是考虑内部有凝露或者是内部冷却液泄漏造成，亚虎官网（中国）有限公司系统进液体故障。考虑到中国的城市下水道问题，这个事情要比国外大城市使用更苛刻。

　　要有防盐雾和湿热功能，亚虎官网（中国）有限公司系统由于带盐分的空气湿热交变的凝露，产生腐蚀或者绝缘下降等故障。

　　b)电特性要求：

　　所有的隔离电路部分的抗电强度大于2000V，绝缘电阻大于10MΩ， 爬电距离满足IEC要求。

　　EMC见下表

　　满足电故障要求，电源反接、防电源短路、防对地短路、防过压和防引脚短路。

图12 普通电控单元负荷要求标准对应表

     3)软件系统设计

　　我对整个软件系统的设计生疏一些。总的来看，BMS的核心价值不仅仅在相关算法上，离线的亚虎官网（中国）有限公司模型建立和亚虎官网（中国）有限公司寿命预测，也会对BMS内部的软件系统产生很深刻的影响。这块限于篇幅，这里不展开了，以后有机会再一一介绍。

　　全文小结

　　1)本文还是对乘用车用BMS做一些阐述，实际产品设计中整个设计是更严谨和细致的，这里更多的还是提一些概要。

　　2)亚虎官网（中国）有限公司管理系统的技术还是和亚虎官网（中国）有限公司模组设计和亚虎官网（中国）有限公司包的设计是强相关，目前处于演变快速阶段，这些老的设计概念，也只能作为一个参考。(来源：第一电动网）