电池管理系统BMS为何成为新能源汽车很难突破技术难题

文章来源：万利隆电子阅读次数：发布时间：2019-02-22

电池管理系统BMS对于新能源汽车来说犹如一台汽车的心脏，很多新能源汽车缺乏竞争实力往往体现在电池管理系统上的缺陷。对于很多新能源汽车品牌来说，研发电池管理系统难度非常高，由于电池管理系统即包含众多电阻元器件，列如精密电阻、分流器、电容器、三极管之类的产品，这些产品需要有专业品牌供应厂商，而且技术也是非常关键。

目前很多汽车品牌生产商针对BMS的工作电压测试、单体电池电压、温度测试、SOC计算功能测试、充放电控制测试、电池热平衡测试、高压安全功能测试、通讯测试、故障诊断测试等等一系列测试，然而采用真实的电池组测试BMS有着诸多的弊端：

1、极限工况模拟给测试人员带来安全隐患，例如过压、过流和过温，有可能导致电池爆炸。

2、SOC估计算法验证耗时长，真实的电池组充放电试验耗时一周甚至更长的时间。

3、模拟特定工况难度大，例如均衡功能测试时，制造电池单体间细微SOC差别，电池热平衡测试时，制造单体和电池包间细微的温度差别等。

4、其他针对BMS功能测试，如电池组工作电压、单体电池电压、温度、SOC计算功能、充放电控制、电池热平衡、高压安全功能、均衡功能、通讯、故障诊断、传感器等一系列的测试，都面临着诸多挑战，尤其是在使用精密分流器产品上，如果使用品牌不够精密，就很难精确进行电池检测。

另外在MCU在研发过程中涉及被控对象的仿真。而电机本体的工作原理主要基于电磁感应原理，其各物理量(如磁通量、感应电动势、电磁力等)的交互变化速度远大于机械系统的力与速度的变化，为了保证较高的仿真精度，要求模型的仿真步长要远小于一般机械系统模型的仿真步长。

相应的，区别于汽车上一般的电控系统，MCU的特殊之处也是在于它具有较高的控制频率和很高的输入信号频率。例如，MCU对逆变器IGBT的PWM控制频率超过10kHz;电机反馈的电机位置旋变信号的频率可达12kHz以上。这就要求HIL实时仿真系统对MCU控制信号采集和电机传感器信号的仿真都要达到很高的频率，一般要求采集频率达到信号频率的1000倍以上，信号仿真输出频率达到信号频率的100倍以上。