電動汽車菊花鏈

① 電動車電池管理系統對外通信常用的方式有哪些

硬體的設計和具體選型要結合整車及電池系統的功能需求，通用的功能主要包括採集功能(如電壓、電流、溫度採集)、充電口檢測(CC和CC2)和充電喚醒(CP和A+)、繼電器控制及狀態診斷、絕緣檢測、高壓互鎖、碰撞檢測、CAN通訊及數據存儲等要求。
2、架構
BMS硬體架構分為分布式和集中式：
(1)分布式包括主板和從板，可能一個電池模組配備一個從板，這樣的設計缺點是如果電池模組的單體數量少於12個會造成采樣通道浪費(一般采樣晶元有12個通道)，或者2-3個從板採集所有電池模組，這種結構一塊從板中具有多個采樣晶元，優點是通道利用率較高，節省成本;
(2)集中式是將所有的電氣部件集中到一塊大的板子中，采樣晶元通道利用最高且采樣晶元與主晶元之間可以採用菊花鏈通訊，電路設計相對簡單，產品成本大為降低，只是所有的採集線束都會連接到主板上，對BMS的安全性提出更大挑戰，並且菊花鏈通訊穩定性方面也可能存在問題

② 汽車上的BMS是什麼

bms系統指電池管理系統（英語：Battery Management System）是對電池進行管理的系統，BMS主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現過充和過放，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。
BMS是電動汽車電池管理系統是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。BMS實時採集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息，與外部設備如整車控制器交換信息，解決鋰電池系統中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關鍵問題。
主要作用是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。通俗的講，就是一套管理、控制、使用電池組的系統。(2)電動汽車菊花鏈擴展閱讀：
BMS最核心的三大功能為電芯監控、荷電狀態（SOC）估算以及單體電池均衡。
1、電芯監控。
電芯監控技術的主要功能有單體電池電壓採集；單體電池溫度採集；電池組電流檢測。溫度的准確測量對於電池組工作狀態也相當重要，包括單個電池的溫度測量和電池組散熱液體溫度監測。
這需要合理設置好溫度感測器的位置和使用個數，與BMS控制模塊形成良好的配合。電池組散熱液體溫度的監控重點在於入口和出口出的流體溫度，其監測精度的選擇與單體電池類似。
2、SOC技術
單電芯SOC計算是BMS中的重點和難點，SOC是BMS中最重要的參數，因為其它一切都是以SOC為基礎的，所以它的精度和魯棒性（也叫糾錯能力）極其重要。
如果沒有精確的SOC，再多的保護功能也無法使BMS正常工作，因為電池會經常處於被保護狀態，更無法延長電池的壽命。SOC的估算精度精度越高，對於相同容量的電池，可以使電動車有更高的續航里程。高精度的SOC估算可以使電池組發揮最大的效能。
目前最常採用的計算方法有安時積分法和開路電壓標定法，通過建立電池模型和大量的數據採集，將實際數據與計算數據進行比較，這也是各家的技術秘籍，需要長時間大量數據積累，同時也是特斯拉技術含量最高的部分。
3、均衡技術
被動均衡一般採用電阻放熱的方式將高容量電池「多出的電量」進行釋放，從而達到均衡的目的，電路簡單可靠，成本較低，但是電池效率也較低。
主動均衡充電時將多餘電量轉移至高容量電芯，放電時將多餘電量轉移至低容量電芯，可提高使用效率，但是成本更高，電路復雜，可靠性低。未來隨著電芯的一致性的提高，對被動均衡的需求可能會降低。

③ 電動汽車電池組管理系統的組成

電動汽車的動力輸出依靠電池，而電池管理系統BMS(Battery Management System)則是其中的核心，負責控制電池的充電和放電以及實現電池狀態估算等功能。通常情況下，BMS主要包括硬體、底層軟體和應用層軟體三部分，下面就來給大家詳細介紹一下。
硬體
1、功能
硬體的設計和具體選型要結合整車及電池系統的功能需求，通用的功能主要包括採集功能(如電壓、電流、溫度採集)、充電口檢測(CC和CC2)和充電喚醒(CP和A+)、繼電器控制及狀態診斷、絕緣檢測、高壓互鎖、碰撞檢測、CAN通訊及數據存儲等要求。
2、架構
BMS硬體架構分為分布式和集中式：
(1)分布式包括主板和從板，可能一個電池模組配備一個從板，這樣的設計缺點是如果電池模組的單體數量少於12個會造成采樣通道浪費(一般采樣晶元有12個通道)，或者2-3個從板採集所有電池模組，這種結構一塊從板中具有多個采樣晶元，優點是通道利用率較高，節省成本;
(2)集中式是將所有的電氣部件集中到一塊大的板子中，采樣晶元通道利用最高且采樣晶元與主晶元之間可以採用菊花鏈通訊，電路設計相對簡單，產品成本大為降低，只是所有的採集線束都會連接到主板上，對BMS的安全性提出更大挑戰，並且菊花鏈通訊穩定性方面也可能存在問題。
3、通訊方式
采樣晶元和主晶元之間信息的傳遞有CAN通訊和菊花鏈通訊兩種方式，其中CAN通訊最為穩定，但由於需要考慮電源晶元，隔離電路等成本較高，菊花鏈通訊實際上是SPI通訊，成本很低，穩定性方面相對較差，但是隨著對成本控制壓力越來越大，很多廠家都在向菊花鏈的方式轉變，一般會採用2條甚至更多菊花鏈來增強通訊穩定性。
4、結構
BMS硬體包括電源IC、CPU、采樣IC、高驅IC、其他IC部件、隔離變壓器、RTC、EEPROM和CAN模塊等。其中CPU是核心部件，一般用的是英飛凌的TC系列，不同型號功能有所差異，對於AUTOSAR架構的配置也不同。采樣IC廠家主要有凌特、美信、德州儀器等，包括採集單體電壓、模組溫度以及外圍配置均衡電路等。

底層軟體
按照AUTOSAR架構劃分成許多通用功能模塊，減少對硬體的依賴，可以實現對不同硬體的配置，而應用層軟體變化較小。應用層和底層需要確定好RTE介面，並且從靈活性方面考慮DEM(故障診斷事件管理)、DCM (故障診斷通信管理)、FIM(功能信息管理)和CAN通訊預留介面，由應用層進行配置。

④ 新能源汽車續航是什麼意思

新能源汽車續航指的是連續、不停止或不中斷的行駛，也可以指可持續行駛的里程數。電動汽車電池管理系統（BMS）對於新能源車來說是重要的一個系統，他是用來連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，也是解決汽車續航能力的核心之一。

向新能源方向靠攏已經成為了汽車行業發展的重要趨勢之一。但新能源汽車的續航問題一直被市場所詬病，這也成為了新能源汽車發展的阻力。

就目前市場情況來看，有線 BMS 是目前新能源汽車所採用的主流解決方案。而這些傳統的有線 BMS 架構採用基於菊花鏈配置的線束來連接電池組，其製造工藝繁瑣，還需要經常維護，且維修難度高。而無線 BMS 則可以解決上述挑戰，因此，目前也有不少半導體廠商在致力於無線 BMS 的開發，德州儀器 （ TI ） 就是其中之一。

據 TI 中國區嵌入式與數字光處理應用技術總監師英介紹，用無線的方案代替有線的方案不僅可以減低製造工藝的難度，還可以降低後續維護的成本。另一方面，有線 BMS 方案的電池包中往往布滿了重型銅線，這些銅線會占據電池包內部空間，而採用無線的方式則可以將取代這些重型銅線，並將更多空間留給電芯，這可以提高整個電池包的體積能量密度，從而提高新能源汽車的續航能力。

據其官方資料介紹，通過 CC2662R-Q1 無線 MCU 實現電池管理系統的無線協議，可以提供業界出色的網路可用性 （ 超過 99.999% ） 和 300ms 的網路重啟更大可用性。該無線 MCU 可提供高吞吐量和低延遲的專用時隙以防止數據丟失或損壞，同時使多個電池單元能夠以 ± 2mV 的精度向主 MCU 發送電壓和溫度數據，且網路數據包錯誤率小於 10-7。

據悉，TI 的無線 BMS 功能安全概念採用專為無線 BMS 使用案例開發的新無線協議，解決了通信錯誤檢測和安全問題。藉助 CC2662R-Q1 無線 MCU 實現的專有協議，可以在主機系統處理器與新發布的 BQ79616-Q1 電池監控器和平衡器之間進行穩定可靠和可擴展的數據交換。據師英介紹，TI 無線 BMS 已經通過了符合汽車安全完整性等級 ASIL D 認證，以及更高水準的國際標准化組織 （ ISO ） 26262 認證。

（圖/文/攝： 問答叫獸） 蔚來ES8 蔚來ES6 問界M5 蔚來EC6 小鵬汽車P7 傳祺GS8 @2019

⑤ BMW的第四代PHEV動力電池技術

引言：去年寫過一篇文章《24度電起步的BMW PHEV》，最近通過整理BMW的技術資料可以發現從第三代到第四代，BMW做了以下的革新：
1） Gen 4的海外版本，從26Ah的PHEV1的電池升級到34Ah，在5系&7繫上面沒有改變模組數量，在X5上增加了模組數量
2） 配電盒方面改進了接觸器和熔絲等配置，適應更大的電流
3） BMS的通信模式，從CAN通信更換到引入了部分的菊花鏈通信
01? Gen3到Gen4的主要更改
如前所述，在模組數量沒有改變的條件下，電量是從9.2kWh升級到12kWh，其他大部分的參數都沒有特別大的變化。
而在內部如前所述，S-box、CMU的設計都有了一些變化。
特別要注意的是這個菊花鏈設計，升級後等於區分出來了1個主CMU和5個從CMU（之前6個都是採用CAN通信的一摸一樣的），折衷的考慮一方面是為了BMU布置的靈活性，也是盡可能保證原有BMU和CMU（主）通信的可靠性，依靠主CMU和從CMU菊花鏈通信獲取所有的單體信息。
注意，如果我們仔細看整體的打開結構，這個電池系統的設計主體是沒變的。
02 X5 PHEV電池的設計
通過收集信息，如下圖所示我們可以看清楚X5改進版本的，做法是對稱的做12個模組，分兩個塊進行布置，然後採用模組2P的連接方式進行並聯使用（最初用在第一代X1 PHEV上的模式）。如下圖所示，這是12個模組的布置形式。
為了適應這樣的設計，CMU需要翻倍，所以也就出現了12個CMU，一個主CMU（圖示中的2）配合11個從CMU（圖示中-3）使用菊花鏈的通信方式，如下圖所示。
對比24kWh的做法，BMW和benz一個採用模組2P，一個採取Pack串接之後再並聯，方式不一樣其實總體的特性差異並不大，大型的SUV做PHEV需要大的動力電池，除了這種採用PHEV電池並聯的方式的話，就是理想之後採用的使用BEV電芯的方式來操作。從我個人的判斷來看，如果能夠在低SOC下調整功率輸出，或者在功率一致性上做一點妥協，這種BEV電芯較大電池在PHEV上使用的辦法，不失為一種解決問題的思路。
小結：我之前還納悶，為什麼BMW之前一直在談第五代動力總成技術，它把每一代迭代都算進去了，而主體的設計思路都是基於之前設定的方法往前走。
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

⑥ 新能源汽車的BMS是啥

BMS是電池管理系統，對每個電芯及整車電壓進行監控，電芯的溫度、電壓等等進行檢測，每節電芯電壓超過4.2V時會報警，BMS會自動切斷大電，電機電控會停止工作。

⑦ ab543c是什麼晶元

ab543c是/BMS晶元單車用量達到12顆，到2025年，其市場規模將達3億美元。
BMS（Battery management system）應用領域廣闊，消費類下游市場是其最主要的應用，如手機、平板、筆記本等。但近幾年，電動汽車起勢迅猛，高壓、高容量密度、快充等特性對BMS提出了更高的要求，也帶動單車BMIC（電池管理晶元）需求翻倍增長。
根據財通證券測算，2021年，全球新能源汽車領域BMIC市場規模約2.81億美元，預計2026年將達到15.13億美元，CAGR為40.07%，較手機BMIC市場規模的CAGR（1.92%），翻了20倍。
閱讀本文，你將了解以下內容：
1. BMS的上車史
2. BMS的晶元成分
3. BMS晶元的玩家們
01
BMS概念與來歷
BMS即電池管理系統（Battery management system）。顧名思義是管理電動汽車動力電池的一套系統。BMS扮演著整車電池系統的管家角色，主要功能是采樣測量和評估管理，這兩大功能由電池控制器單元（BatteryControl Unit，BCU）和電池管理單元（BatteryManagementUnit，BMU）構成。
作為汽車三電系統之一，電池占整車成本的30%-40%左右，因此BMS對整車也是極其重要的一部分。但BMS也並不是電動汽車時代下的產物，它也跟隨著電池技術的發展以及應用場景的復雜度不同而變化著。
從銅鋅電池到鉛酸電池，再到現在的鋰電池或鈉離子電池，電池技術在近幾十年取得了長足的進步。早期的電池如鎳鎘電池，往往以單體電池的形式出現，所以對電池的狀態不需要嚴加看管。
但到後面，電池以多節串聯的形式出現後，問題就來了：每節電池的特性存在差異，電池之間的電量均衡也存在差異。
「兩人三足」大家都玩過吧，很考驗團隊配合能力，總有豬隊友步子邁大了，三天兩頭鼻青臉腫，時間久了，身子垮了，人心散了，還能跑得動嗎？
換作電池也是一樣，最終結果會導致某節電池經常處於過充或過放的狀態，整體電池組的壽命大打折扣，因此人們便手動定期進行檢查電池的一致性。
傳統意義上的手工活耗時費力並且無法做到實時監控，所以現代意義上的BMS由此誕生。現代BMS功能也是由儉入奢，從早期簡單的電壓、溫度、電流等基本參數監控外，慢慢發展至多個功能如實時監控、電池均衡管理、防過充及過放等。
BMS系統可以劃分為硬體、底層軟體和應用層軟體三大部分，硬體部分包含BMIC、感測器等；底層軟體基於汽車開放系統結構（AUTOSAR）將BMS劃分為多個區塊，實現對不同硬體進行配置；應用層軟體主要功能包括充電管理、電池狀態估算、均衡控制、故障管理等。
雖然IC占整體動力電池成本的5%左右，但現在電動汽車動力電池講究高能量密度與高可靠性，如特斯拉採用的18650電池，由7000多節電芯以串聯+並聯方式構成，如此多數量的電芯之間參數也不盡相同，對BMS更是提出了艱難的要求。
特斯拉Model S依靠一顆TI的電池監控和保護晶元BQ76PL536實現了18650電池的管理，但BMIC可不止這些。
02
BMS里藏著哪些晶元？
在了解BMS晶元之前，我們先來了解下BMS的架構。
BMS拓撲架構分為集中式與分布式。大家一看到集中式是不是認為這是主流？那就錯了。
集中式BMS結構緊湊，成本低，但線束多，通道數量有限，一般用於容量低、系統體積小且低壓的場景中，比如電動兩輪車、機器人、智能家居等。

集中式結構示意圖
分布式BMS結構可以理解為主+從的關系，從控單元負責採集電池數據，均衡功能等，主控單元處理數據，判斷電池運行情況，進行充電管理、熱管理、故障管理等，並且與外部車載控制器等進行實時通信。

分布式結構示意圖
電動汽車動力電池向高能量密度、高壓及大體積方向發展，在混動和純電動汽車上主要採用的是分布式BMS架構，如BMW i3/i8/X1、特斯拉Model S/X、比亞迪秦等。雖然控制復雜、成本較高，但勝在靈活性強、線束少。
基於分布式BMS結構，我們將晶元進行分類：
數據採集部分
AFE（模擬前端）：AFE泛指電池監測晶元，主要配合各種感測器採集電芯電壓、溫度等信息，僅具有參數監測功能。此外，AFE一般集成被動均衡技術。這里提一下什麼是電池均衡，如前文所述，一般高串數電池組中，每個電池的電壓、電量會有所不同，為了保障之間的電量均衡，所以採取主動均衡或被動均衡。
被動均衡通過無源器件將電量多的電芯通過電阻發熱消耗掉多餘電量，而主動均衡是將多餘電量進行轉移，實現電芯間的能量流動。被動均衡成本低，可靠性高但增加系統損耗。主動均衡所需元器件較多，成本高，但利於降低系統損耗。
電量計量晶元：採集電池信息，並採用特定演算法對電池的SOC（荷電狀態，即剩餘電量）和SOH（電池健康狀態，即老化程度）等參數進行估算，並將結果傳送給控制晶元。
控制部分
電池保護晶元：監測電池充放電情況，包括過壓、過流、過熱等，一旦發現異常情況可以及時切斷電路，保護電池系統的安全。目前，部分計量和充電晶元會集成電池保護功能。
充電管理晶元：主要負責充放電管理。根據鋰電特性自動進行預充、恆流充電、恆壓充電。充電管理晶元使電壓、電流達到可控狀態，可以有效的控制充電的各個階段的充電狀態，保護電池 過放電、過壓、過充、過溫，最終有利於電池的壽命延續。
充電管理晶元根據工作模式不同可以分為開關、線性、開關電容。開關型適用於大電流應用，且具靈活性，常用的快充方案都是採用開關型；線性一般應用於小功率充電場景，如便攜電子設備；開關電容型充電效率高，但架構受限，一般與開關型搭配使用。
MCU：負責繼電器控制、SOC/SOH估算、電池數據收集、存儲等。需要滿足AEC-Q100、ISO26262等認證。相較於消費級及工規MCU，車規級MCU壁壘更高，對可靠性、一致性、安全性、穩定性有著硬性要求。
通信部分
數字隔離器件：在BMS系統中，SOX（包含SOC、SOH等）演算法一般在MCU中執行，因此在AFE與MCU間通常採用數字隔離器件來進行通信。

圖為菊花鏈結構，來源：ADI
目前主流通訊架構為菊花鏈架構，每個AFE之間互相連接，然後通過一顆隔離通訊晶元連接到MCU，減少了通訊晶元的數量。相對於CAN匯流排，菊花鏈架構的優點在於一旦中間斷開，後面的AFE晶元仍可以繼續通訊。
以下是小鵬BMS采樣板、特斯拉Model S采樣板和通用Ultium無線BMS中所用到的一些具體晶元信息：
小鵬G3 BMS采樣板如下圖：

採用AFE+隔離+單片機+CAN的結構，電芯采樣部分採用的AFE晶元是ADI LTC6811-1，隔離通訊器件採用的是ADI LTC6820。單片機採用的是NXP S9S12G128F0MLF，SBC晶元採用的是NXP UJA1167，內部集成高速CAN和LDO。
特斯拉Model S采樣板如下圖：

AFE晶元採用的是TI BQ75PL536A，數字隔離器件採用的是Silicon Labs（芯科科技）SI8642ED，MCU採用的是Silicon Labs C8051F543。
通用無線BMS系統電路板如下圖：

目前提供無線BMS解決方案的主要有德州儀器和ADI兩家，上圖使用的是ADI的方案，由偉世通提供設計和製造。無線BMS系統中，感知單元獲取電池基本信息，通過2.4GHz通信傳送至控制模塊中。
該系統中的核心晶元是ADI ADRF8850和TI TPS3850。ADRF8850是低功耗集成片上系統（SoC）其中包括一個2.4 GHz的ISM頻段無線電和一個嵌入式微控制器單元（MCU）子系統。ADRF8850在電池單元監測晶元和電池管理系統（BMS）控制器之間提供無線通信。TPS3850是TI的電源和看門狗晶元。
TI在無線BMS系統中提供的晶元是SimpleLink™ CC2662R-Q1和BQ79616-Q1，前者是無線MCU，後者是電池監控器和均衡器，兩者均滿足ASIL-D等級。
03
BMS晶元的玩家們
BMIC的研發橫跨電、熱、化學等多學科，被業內冠以「模擬晶元的皇冠」的稱號。
其中AFE的主要供應商有ADI、TI、ST、NXP、瑞薩等，ADI的產品主要來自收購的Linear Technology和美信，瑞薩的產品主要來自收購的Intersil。MCU的主要供應商有NXP、ST、TI、英飛凌等，目前國內也有不少MCU廠商都在積極布局車規級產品，比如兆易創新、芯旺微等。數字隔離器件的主要供應商有TI、ADI、Silicon Labs等。

部分AFE晶元信息 來源：安信證券（截至2022年4月）
國內BMS相關晶元企業如下：

來源：安信證券
整體來看，國產晶元在汽車動力電池領域仍在初步布局階段，BMIC長期被 TI、ADI等歐美企業壟斷。
這其中主要原因在於車規級晶元認證要求嚴苛，技術門檻高。車規級認證規范包括AEC-Q100、ISO 26262和IATF 16949等。其中，ISO26262是汽車晶元功能安全認證。汽車功能安全從ASIL-A到ASIL-D分為四個等級，A最低，主要用在車身控制等與行駛安全關聯度較低的系統中；D最高，主要用發動機等與行駛安全息息相關的系統中。功能安全要求較高，電路和系統設計難度較大，是目前車規晶元驗證耗時最長的環節之一。另一方面，模擬器件利潤較低，企業投產布局多持謹慎態度。
04
結 語
BMS的下游應用領域主要包括消費電子、汽車動力電池、儲能。其中，動力電池是BMS最大的應用領域，2020年份額達到54%。但是汽車動力電池相較於其他應用領域，要求絕對的高可靠性、安全性，因此BMS在汽車領域雖然有更為廣闊的市場空間，但也更具有挑戰性。
晶元技術是BMS產業鏈的核心，據財通證券測算，2021年全球新能源車領域 BMIC市場規模約2.81億美元，預計2026年將達到15.13億美元，2021-2026年CAGR=40.07%。伴隨著新能源汽車的發展，以及車用晶元的持續緊缺，我國BMS晶元需求持續增長，國產替代正當時。

⑧ 新能源汽車續航是什麼意思

【太平洋汽車網】新能源汽車續航指的是連續、不停止或不中斷的行駛，也可以指可持續行駛的里程數。電動汽車電池管理系統（BMS）對於新能源車來說是重要的一個系統，他是用來連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，也是解決汽車續航能力的核心之一。

向新能源方向靠攏已經成為了汽車行業發展的重要趨勢之一。但新能源汽車的續航問題一直被市場所詬病，這也成為了新能源汽車發展的阻力。

就目前市場情況來看，有線BMS是目前新能源汽車所採用的主流解決方案。而這些傳統的有線BMS架構採用基於菊花鏈配置的線束來連接電池組，其製造工藝繁瑣，還需要經常維護，且維修難度高。而無線BMS則可以解決上述挑戰，因此，目前也有不少半導體廠商在致力於無線BMS的開發，德州儀器（TI）就是其中之一。

據TI中國區嵌入式與數字光處理應用技術總監師英介紹，用無線的方案代替有線的方案不僅可以減低製造工藝的難度，還可以降低後續維護的成本。另一方面，有線BMS方案的電池包中往往布滿了重型銅線，這些銅線會占據電池包內部空間，而採用無線的方式則可以將取代這些重型銅線，並將更多空間留給電芯，這可以提高整個電池包的體積能量密度，從而提高新能源汽車的續航能力。

據其官方資料介紹，通過CC2662R-Q1無線MCU實現電池管理系統的無線協議，可以提供業界出色的網路可用性（超過99.999%）和300ms的網路重啟更大可用性。該無線MCU可提供高吞吐量和低延遲的專用時隙以防止數據丟失或損壞，同時使多個電池單元能夠以±2mV的精度向主MCU發送電壓和溫度數據，且網路數據包錯誤率小於10-7。

據悉，TI的無線BMS功能安全概念採用專為無線BMS使用案例開發的新無線協議，解決了通信錯誤檢測和安全問題。藉助CC2662R-Q1無線MCU實現的專有協議，可以在主機系統處理器與新發布的BQ79616-Q1電池監控器和平衡器之間進行穩定可靠和可擴展的數據交換。據師英介紹，TI無線BMS已經通過了符合汽車安全完整性等級ASILD認證，以及更高水準的國際標准化組織（ISO）26262認證。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）