BMS软件架构解析：理解BMS核心功能

汽车需要许多控制器。其中，在混合动力，新能源车（也叫环保汽车）中，配备着管理电池的控制器。在本篇文章中，我们将了解新能源汽车的电池管理系统BMS。

BMS，Battery Management System，顾名思义就是管理电池的系统。新能源汽车所使用的电池是由众多小电池单体的集合体构成。电池单体集合在一起组成一个电池，确认电池的充电放电，电池电量就是BMS的主要功能之一。接下来我们将逐个了解一下BMS的功能。

1. 电池组管理
   
   如前所述，BMS管理电池组。通过平衡调节各电池单体的电压，起到防止电池过载的作用。即使特定的电池单体发生故障，也可以通过平衡控制其他电池单体来应对使用。通过这样的电池平衡，可以增加电池的寿命和效率 。
   另外，为了有效管理电池组，还安装了电流传感器和温度传感器。通过电流传感器的电流测定，控制电池的充电放电，在处于过电流或低电流时，通过诊断功能，起到协助电池正常运作的作用。
   
   温度传感器通过测量电池模组的温度来判断过温或低温。同样通过诊断功能起到管理电池温度的作用。依据电池单体与电池模组的数量，温度传感器有时会从1~2各增加到4个以上。然后也在电池外部安装外部温度传感器，通过诊断功能管理温度。

2.充电状态SOC（State of Charge）预测

通过感知电池的电流，电压，温度等来预测SOC值。通过SOC值预测，不仅可以判断电池是否处于充电状态，还可以确认当前电池的剩余容量。SOC将依据指定的可用领域制定上下限标准。如果脱离指定的SOC领域，BMS将执行Reset操作，并限制功率以避免继续充电。关于功率限制，接下来将进行更详细的说明。

3.功率限制

是防止电池过度充电，过度放电的功能。如果特定SOC以上的电池充电后仍持续充电，则通过功率限制阻止继续充电。相反，如果SOC在低状态下持续放电，则通过功率限制控制不在继续放电。另外，也会根据温度和电压执行功率限制，即使温度或电压高于或低于特定值，也会执行功率限制。

4.诊断

是诊断电池系统故障的功能。检测出过电压低电压，电池单体故障，电流传感器故障，温度传感器故障，断线短路，冷却风扇故障，通信异常，继电器熔接等多种故障，并向其他控制器传送DTC的功能。另外，如果发生危险故障，可以直接切断继电器，防止进一步的故障或危险情况的发生。在实车环境下也可以通过诊断设备确认DTC，目前在汽修厂也经常使用，是确认汽车故障原因及修理时有效使用的功能。

5.冷却监控

在使用电池的过程中会出现过热现象。为了防止这种情况的发生，会进行冷却监控。BMS一般会设置冷却风扇，在电池上升到特定温度以上时，会分阶段驱动冷却风扇。不仅通过温度，还可以通过确认车速来控制冷却风扇的速度。冷却风扇一般采用接收PWM信号，分阶段调节占空比的方式。在车辆上，通过Hardwire方式连接，也可以通过CAN信号进行控制。

6.PRA控制（Power Relay Assembly）

是高压电池的电力供给电机或切断供给的功能。高压电池发生故障时会切断继电器以切断电源。通过切断继电器起到保护高压电池，防止重大事故发生的作用。

就这样，我们了解了管理新能源车电池的BMS控制器。BMS控制器有多种功能，Suresoft具备可以验证这些多种功能的系统。通过静态检测，动态检测来检测源代码的无缺陷性，通过HILS（Hardware-in-the-Loop simulation）检测，提供对BMS控制器的多种功能进行检测的服务。

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