兩年BMS開發經驗的關於BMS系統的思考和總結

來自於公眾號：電動極客精選

驚喜簽約了知乎大V「小貝同學」，後續將刊登他的系列學習文章，帶領我們沿著同齡人的步伐前進，路上不再孤單。

我一直覺得同齡人是最好的老師，這句話的意思是指，大師級別的老師固然很重要，具有燈塔般的指導意義。但是大多數是老師或者導師都自顧不暇（為了職稱、前途等等），更沒有時間去思考學生或者是剛接觸行業的小白的困惑在什麼地方。

而同齡人（指的是在某一領域內學習時間，大家的閱歷相似的一批人），在學習這個內容的時候一定也是摸著石頭過河，各種打怪升級，遇到的問題對於其他同齡人也會一樣遇到，那麼這樣的經驗就是彌足珍貴的了。

當然很多人會對自己的經驗教訓守口如瓶，畢竟是自己填坑學到的，哪裡能輕易轉授別人。因此，所謂教會徒弟，餓死師傅是也。

但是我認為，經驗的共享一方面可以幫助其他人快速躲避一些巨坑，另一個方面對自己也是一種梳理一種督促，只有這種危機感和學習的勁頭一直在，才可以一直領先。

因此，我認為同齡人是最好的老師，也需要成為這樣願意分享的老師，對自己的知識守口如瓶的人早晚會被他人所超越，畢竟不只是你身邊的人和你競爭，整個世界都在和你競爭。希望我們歸來仍是少年，滿懷著青春洋溢，願意分享和擔當。

今天是愚人節，如果講的不對，權當我在糊弄大家好了。

在國內著名整車企業進行了兩年的BMS系統開發，從項目到應用層到底層軟體，針對自己所理解的BMS系統，我希望自己有一個清晰明確的梳理。

首先對於整車來講，BMS（電池管理系統，Battery Management System）用於對電池系統進行管理（這不是廢話嘛！），那麼電池系統都包括什麼？那就從電池開始講起來，然後再講系統。

整車用電池包，輕的也有200Kg，這麼大個兒的電池我可在生活里沒見過，小號的5#電池常見，但不可能驅動車輛。那麼車輛驅動需要多大的力量，這部分能量從哪裡來？

那就是電池，這就說明了電池是整車的能量供給部分，談到了供給，就說明了電池的一個特性：電池對於整車而言，是一個被動的部件（請注意這個被動部件，對於理解BMS的功能特別重要）。

所謂被動，就是別人讓你幹啥，你就幹啥。具體而言，車輛跑多遠，車子跑多快，不是你說了算，人家讓你輸出多大電流你就得輸出多大電流，那如果我輸出不了呢？那對不起，請你提前報警，不然就跪了。這就是電池的故障報警機制。

根據上面說的，BMS是幹什麼的大致有了了解，就是輸出能量，不能跪掉。

輸出能量，輸出多大能量呢？

1）電芯 - 模組 - 電池包

區分幾個概念，我們經常看到的5#電池，就是這裡說的電芯；那麼電動汽車（汽車，先不說低速的小車子哈）放到底盤（比如ERX5）或者後備箱里（比如知豆）的這個叫做電池包；

那麼電池包總不能堆幾百幾千個小電芯吧（有密集恐懼症），也不可能一個車子只有一節電池。

畢竟像上面那麼大號的電池沒地方賣。那麼就把小號的電池三三兩兩成群的，整了一個模組。於是若干個電芯組成了模組（成為電芯成組技術），好幾塊模組組成了一個電池包（模組成包技術），這就能夠給電動汽車提供能量了。

當然了電芯也區分很多種類，電芯的包裹也分了幾種，電芯成組的技術也有優劣，電池包也是千奇百怪。這個留到後面再說。

2）容量、能量和幾度電

對於電池的描述，技術上常用的都是Ah，比能量什麼的。對於老百姓不懂啊，他們對電的理解就是「充滿得多少度電」「能充幾次電」這些樸實無華的語言。

我們從初中物理開始：

瓦特，W，是一個叫做功率的單位，來自於一個叫做瓦特的科學家，如果有人說「你腦袋瓦特了」，千萬別以為他在誇你的腦袋聰明的像瓦特一樣，這是上海寧的罵人話。當然汽車的發展也來自於這位瓦老先生，這個後面梳理汽車歷史的時候再說他。

我們老百姓對於瓦的理解，最多的就是「老闆，來個25瓦的電燈泡」，90後可能不知道這些問法了，因為以前用燈泡經常會壞掉（鎢絲斷了），去買燈泡之前要先問清楚大人，買多少瓦的。買大了忒亮，費錢；買小了太暗，小氣。這就說明了，瓦特這個東西和能量有關（不然也不能忽明忽暗啊）。

能量，俗話說「你小子能不能行啊」說的是你的能力，那麼對於電動汽車「你這車能不能行啊」，就是說你這車咋樣，能跑不，能跑多遠。沒錯，跑多遠用能量來衡量。電池的能量就是我們常說的幾度電，單位是Kwh。

那麼容量又是什麼東西呢？容量的單位是Ah，簡單來說就是你就可勁兒的放電，能放多大電流多長時間，比如你肚子多大，就有多大肺活量。

初中物理講過，W=A*V，就是瓦特 = 電流*電壓。有了這些物理知識基礎，我們來看看下面的例子。

比如要達到30Kwh的電量，而我只有一堆50Ah，4V電壓平台的電芯，要怎麼辦？容易的很，一節電芯4V電壓，50Ah的容量，那就是50Ah*4V = 200AVh = 200wh = 0.2Kwh = 0.2度電，就是說30度電的車子，如果一節電池是0.2度電，那麼就需要150節電池串聯才行。

這裡的50Ah，就說明了這個電芯按照50A進行放電，能放一個小時才空（放電電壓必須是4V才行哦）。既然說到了這裡，就增加一個頭疼的概念「C」，就是平常我們常說的幾C充電，幾C放電。這個C就表明了一種充放電的單位。比如這個50Ah的電芯，1C就是說用50A來充電或者放電，2C就是說100A。

明白上面的幾個概念了嗎？容量Ah、能量Kwh、幾度電、幾C。

3）電芯的串並聯

有人可能說，上面的電池都是串聯，那麼並聯幹什麼用呢？

上面的串聯可以看到，將0.2度電串聯150個，就擁有了30度電的能力，同時電壓平台已經提升到了600V。但是1C的能力還是50A，及時有600V的電壓平台（實時上很少有600V的電壓輸出），充滿電還是要1個小時。那麼要加快充電能力，那就提高電流吧。於是2塊電池並聯到一起，就從50Ah變成了100Ah，但是電壓平台還是4V（並聯電壓相同的物理知識）。那麼這150塊電池就成為了2並75串的方式了，電壓平台為300V，容量為100Ah，但是能量還是30度電。

這表明了什麼呢？表明了我放電和充電的能力得到了提升，電壓平台進行了下降，能量得到了累計（30度電）。當然了，具體如何並聯和串聯需要依據項目區分咯。

4）電池準備好了，怎麼輸出給車子去用呢？

電池包已經備好，當然需要連接線束給電機（還有其他用電的部分，比如空調）去用了。這個線束就叫做高壓線束（電壓的確很高）。這裡普及一下用電安全的知識：

看到了吧，0.1A就跪了。大家都知道我們的安全電壓是36V，超過了就會出現生命危險。因此，這裡提醒大家用電一定要小心哦，觸電可不管你是天皇老子還是平民百姓，都一視同仁。

大家也看到了，電池包需要高壓線束，那麼是不是也會有低壓線束。答案是肯定的，低壓線束的作用後面再說咯，畢竟今天是愚人節，我可放肆去說。

那麼線束怎麼和電池電機連接呢？畢竟是高壓呀！

這裡涉及到了硬體的東西，就是高壓接插件和高壓接觸器。

高壓接插件用於高壓線束和高壓部件的連接，對安全等級要求的很高，對防水防塵需要IP67以上級別。高壓接觸器，簡單講就是個開關，如果有漏電等亂七八糟的情況出現了，接觸器斷開，也就斷開了高壓。

綜上（小結一下噻），電動汽車上關於電池系統就包括了：

電池系統用來提供能量的東東已經準備好了，下一次講一下怎麼提供能量才能不跪。

今天愚人節，你們放心大膽的噴，反正我都會認錯的。

我一直相信，這世上有一個溫暖的公眾號，能給我驚喜，為我開闢前進的道路。

我希望同齡人能夠成為我的老師，而我也將傾囊相授。

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