特斯拉BMS電池管理系統(tǒng)的設(shè)計特點

來源：存能電氣  日期：2019-09-06 10:22  瀏覽量：次

　　特斯拉BMS電池管理系統(tǒng)的設(shè)計特點。世界上最著名的特斯拉電動汽車在電池管理系統(tǒng)BMS擁有獨特的設(shè)計理念。BMS對于電動汽車的重要性至關(guān)重要，如果說把電動汽車比作人體的話，那么電池系統(tǒng)就是心臟，而BMS就是支配其身體運作的大腦。

　　BMS電池管理系統(tǒng)時刻對電池狀態(tài)進行管理，電池管理系統(tǒng)的質(zhì)量直接影響電池的性能，并影響著整車系統(tǒng)性能。BMS系統(tǒng)的主要任務(wù)是對電池檢測并保證電池安全。某種程度上講，BMS在電池組里的地位，甚至比電芯本體還高。

　　特斯拉BMS電池管理系統(tǒng)的設(shè)計特點

　　特斯拉電池管理系統(tǒng)BMS采用主從架構(gòu)設(shè)計，主控制器(BMU)負責(zé)高壓、絕緣檢測、高壓互鎖、接觸器控制、對外部通信等功能。從控制器(BMB)負責(zé)單體電壓、溫度檢測，并上報BMU。

　　BMU具備主副雙MCU設(shè)計，副MCU可檢測主MCU工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)其失效可獲取控制權(quán)限。特斯拉電池管理系統(tǒng)BMS上使設(shè)計一個手動reset的按鈕，作為汽車產(chǎn)品級ECU，特斯拉電池管理系統(tǒng)BMS手動reset的按鈕更像是是個電腦主板。電池管理系統(tǒng)BMS設(shè)計師把過強電電流的預(yù)充電接觸器直接放在了BMU上也是一個大膽的設(shè)計。

　　特斯拉電池管理系統(tǒng)BMS中電流采樣僅采用了一個工業(yè)級的Shunt分流電阻，通過SPI總線與BMU進行通信。MICROHM生產(chǎn)的MVR系列電阻器也提供類似的動力電池的解決方案，可以采用MICROHM生產(chǎn)的shunt和Hall雙備份的措施來作為解決方案。

　　特斯拉電池管理系統(tǒng)BMS在很多設(shè)計上進行創(chuàng)新，MICROHM在電池管理系統(tǒng)BMS解決方案中，MVR系列產(chǎn)品BMS中能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，并且監(jiān)控電池的狀態(tài)。

　　特斯拉通過其強大的BMS系統(tǒng)，可以有效實現(xiàn)超過7000節(jié)18650號電池的一致性管理，達到高安全性和可靠性目標(biāo)。在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關(guān)的領(lǐng)域，特斯拉申請的核心專利超過140項，由此也造就了特斯拉超強的核心競爭力。

　　我國BMS電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域存在的問題

　　目前，我國在BMS領(lǐng)域由于技術(shù)參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)缺失或落后于國際標(biāo)準(zhǔn)，缺乏權(quán)威機構(gòu)對BMS產(chǎn)品進行認(rèn)證，導(dǎo)致市面上BMS產(chǎn)品良莠不齊。很多企業(yè)的單體、小模塊電池測試結(jié)果符合安全和性能指標(biāo)，而一旦成組后，測試結(jié)果卻差異很大，表現(xiàn)在安全、壽命、放電能力等方面質(zhì)量難以保證。

　　國內(nèi)的BMS電池管理系統(tǒng)技術(shù)還不夠成熟。雖然近年來相關(guān)技術(shù)水平已經(jīng)有很大提高，很多方面都已經(jīng)進入實際應(yīng)用階段，但在數(shù)據(jù)的可靠性、SOC的估算精度和安全管理等方面仍有待提高。

　　BMS技術(shù)關(guān)系到新能源汽車行業(yè)能否順利發(fā)展。BMS具有非常高的技術(shù)門檻，只有經(jīng)過長時間研發(fā)和經(jīng)驗積累，才能生產(chǎn)出真正高品質(zhì)的BMS產(chǎn)品。

　　特斯拉的BMS電池系統(tǒng)構(gòu)造顯得異常復(fù)雜和精巧。為了方便電池組內(nèi)的散熱管路的安放，單體電池包的采用不規(guī)則的布置。實驗顯示,特斯拉的電池管理系統(tǒng)是當(dāng)今最成熟的系統(tǒng)。