看到最近电池管理系统（BMS）最近挺热的，尤其是电动汽车电池管理系统。所以结合以前做过的产品的一些经验，将一些具体设计发出来，抛砖引玉，还希望能有高手出来指点。大家一起讨论，一起提高。每天时间比较少，可能需要一段时间才能写完。其中的内容，主要以电动汽车的BMS为例。
BMS：battery management system电池管理系统是电池与用户之间的纽带，主要对象是二次电池。 二次电池存在下面的一些缺点，如存储能量少、寿命短、串并联使用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池的性能是很复杂的，不同类型的电池特性亦相差很大。 电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提高电池的利用率，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。-------引自百度百科名片：）
电池管理系统（BMS）主要涵盖以下几个功能
1） 电池工作状态监控：主要指在电池的工作过程中，对电池的电压，温度，工作电流，电池电量等一系列电池相关参数进行实时监测或计算，并根据这些参数判断目前电池的状态，以进行相应的操作，防止电池的过充或过放。
2） 电池充放电管理：在电池的充电或放电的过程中，根据环境状态，电池状态等相关参数对电池的充电或放电进行管理，设置电池的最佳充电或放电曲线（如充电电流，充电上限电压值，放电下限电压值等）
3） 单体电池间均衡：即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡器是电池管理系统的核心部件，但目前国内在这方面的技术还不成熟。
注：目前很多电动汽车上都会专门区分BMS和BBS（BATTERY BALANCE SYSTEM），这很容易让人产生一种误解，觉得是两个各自独立的部件，实际上是一种从属关系。且当前国内汽车上在充放电管理和均衡器这两个部分的功能上比较弱，BMS实际上仅仅是进行电量的计算和实现一个过欠压（组与单体）保护及通信的功能。
电池管理系统主要包括以下几个部分
1） 信号采集模块：主要用于对电池组电压，充电电流，放电电流，单体电压，电池温度，等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。（除温度信号）
2） 电池保护电路模块：通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。
3） 均衡电路模块：主要用于对电池组单体电压的采集，并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。目前主要有主动均衡和被动均衡两种均衡方式。（实在想不出来还会有第三种么？）也可称之为无损均衡和有损均衡。
4） 下位机模块：信号处理，控制。 通讯。
系统框图
以下以电动汽车风冷电池系统为例，在此处，将整个电源系统和管理系统放在一个系统中进行处理。
目前高压电动汽车通常采用330V左右的系统，以磷酸铁锂电池组为例，大约为110串左右。目前通常采用36800 和26650 单体进行多个并联的方式。也有一些采用多个大容量软包电池进行模组封装。目前采用钢壳大容量锂离子电池的比较少。电池方面我也不是很深入，据说主要是出于安全方面的考虑。软包主要是体积小，重量轻。而采用小容量电芯主要是目前技术较成熟，可靠性高，并且在试产阶段成本较低。根据电动汽车国家补贴标准，全额补贴标准是20KWh，则电池通常采用60Ah。图就不方便贴了，请大家理解。
个人点评：无论硬封装还是软包，目前车上通常都采用单组电池供电模式。作为电动汽车的核心组件，尤其在单体数目特别多的情况下，若采用单组供电模式，极大降低了整车的可靠性，目前很多高可靠性系统应用中多采用两组电池并联输出的方式，若采用两组30Ah电池来代替60Ah电池，可大大提高电池组的可靠性，虽然会提高一定的成本，但我相信，可靠性和安全性的提高要远远超出这部分额外成本的价值。这样的话，相信很难发生因为某一节单体故障就导致车趴在路上了。赫赫：）。这个可是目前电动汽车经常发生的问题。
（一） 信号采集系统
信号采集系统主要用于采集以下信号
1 蓄电池组相关信号：蓄电池组电压，充电电流，放电电流，蓄电池组温度信号。
2 蓄电池单体相关信号：蓄电池单体电压。
3 外设设备状态信号：充放电开关状态，风机开关状态，高压电路对地绝缘状态，充电口状态。
4 其它信号：其它一些车辆上的有关的状态信号。
注：由于人在江湖，不方便将电路原理图直接贴出来，赫赫。如果有问题，可以发邮件，大家一起交流。我尽量把框图做详细点，基本上都是最基本的电路模块。
采集电路主要有以下两种方式。
信号隔离采集：
主要用于电压信号，电流信号
电路图如图2
这里可以把模拟开关和隔离采样部分调换位置，但在信号多的时候，器件会增多。
信号非隔离采样：
主要用于温度信号采样和状态量采样。电路图如图3
图3是状态量测量电路，温度信号采样电路，可使用桥式检测法，精度高，但电路复杂。除非在对温度响应要求非常高的场合下，比如镍镉电池，否则不建议使用。通常采用电阻串联采样方式，虽然精度和抗干扰药差点，但成本低，应用很广泛。：）
其中比较特殊的是充电口状态检测和绝缘状态检测。
充电口状态检测可以参考电动车充电口标准规范（QC/T 841-2010）,内有相关电路。
在线绝缘检测目前主要采用桥式检测法，也有少数采用母线接地法。母线接地法由于无法检测对地电容，很容易产生误报，不建议使用。由于汽车上绝缘检测要求不高，采用桥式检测基本能满足需求。
