電池管理系統(tǒng)BMS為何成為新能源汽車很難突破技術(shù)難題
文章來(lái)源：萬(wàn)利隆電子 閱讀次數(shù)：發(fā)布時(shí)間：2019-02-22
電池管理系統(tǒng)BMS對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō)猶如一臺(tái)汽車的心臟，很多新能源汽車缺乏競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力往往體現(xiàn)在電池管理系統(tǒng)上的缺陷。對(duì)于很多新能源汽車品牌來(lái)說(shuō)，研發(fā)電池管理系統(tǒng)難度非常高，由于電池管理系統(tǒng)即包含眾多電阻元器件，列如精密電阻、分流器、電容器、三極管之類的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品需要有專業(yè)品牌供應(yīng)廠商，而且技術(shù)也是非常關(guān)鍵。
目前很多汽車品牌生產(chǎn)商針對(duì)BMS的工作電壓測(cè)試、單體電池電壓、溫度測(cè)試、SOC計(jì)算功能測(cè)試、充放電控制測(cè)試、電池?zé)崞胶鉁y(cè)試、高壓安全功能測(cè)試、通訊測(cè)試、故障診斷測(cè)試等等一系列測(cè)試，然而采用真實(shí)的電池組測(cè)試BMS有著諸多的弊端：
1、極限工況模擬給測(cè)試人員帶來(lái)安全隱患，例如過(guò)壓、過(guò)流和過(guò)溫，有可能導(dǎo)致電池爆炸。
2、SOC估計(jì)算法驗(yàn)證耗時(shí)長(zhǎng)，真實(shí)的電池組充放電試驗(yàn)耗時(shí)一周甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。
3、模擬特定工況難度大，例如均衡功能測(cè)試時(shí)，制造電池單體間細(xì)微SOC差別，電池?zé)崞胶鉁y(cè)試時(shí)，制造單體和電池包間細(xì)微的溫度差別等。
4、其他針對(duì)BMS功能測(cè)試，如電池組工作電壓、單體電池電壓、溫度、SOC計(jì)算功能、充放電控制、電池?zé)崞胶?、高壓安全功能、均衡功能、通訊、故障診斷、傳感器等一系列的測(cè)試，都面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是在使用精密分流器產(chǎn)品上，如果使用品牌不夠精密，就很難精確進(jìn)行電池檢測(cè)。
另外在MCU在研發(fā)過(guò)程中涉及被控對(duì)象的仿真。而電機(jī)本體的工作原理主要基于電磁感應(yīng)原理，其各物理量(如磁通量、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電磁力等)的交互變化速度遠(yuǎn)大于機(jī)械系統(tǒng)的力與速度的變化，為了保證較高的仿真精度，要求模型的仿真步長(zhǎng)要遠(yuǎn)小于一般機(jī)械系統(tǒng)模型的仿真步長(zhǎng)。
相應(yīng)的，區(qū)別于汽車上一般的電控系統(tǒng)，MCU的特殊之處也是在于它具有較高的控制頻率和很高的輸入信號(hào)頻率。例如，MCU對(duì)逆變器IGBT的PWM控制頻率超過(guò)10kHz;電機(jī)反饋的電機(jī)位置旋變信號(hào)的頻率可達(dá)12kHz以上。這就要求HIL實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)對(duì)MCU控制信號(hào)采集和電機(jī)傳感器信號(hào)的仿真都要達(dá)到很高的頻率，一般要求采集頻率達(dá)到信號(hào)頻率的1000倍以上，信號(hào)仿真輸出頻率達(dá)到信號(hào)頻率的100倍以上。
以上這些因素都是對(duì)電池管理系統(tǒng)研發(fā)重要的研究意義，許多新能源汽車產(chǎn)生廠商雖然投入大量的資金在這些測(cè)試和研發(fā)上，但回報(bào)依然沒(méi)有達(dá)到它們的預(yù)期，而這些根本原因還是在于其他零部件技術(shù)未達(dá)到相關(guān)水平，尤其是在精密分流器產(chǎn)品上的測(cè)試和研發(fā)上最為明顯。
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