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BIC-D系列 电动乘用车(低速)BMS方案

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关键词: BIC-D系列 电动乘用车(低速)BMS方案           

产品介绍

一、产品介绍

使用范围:

    电动低速乘用车:针对中低压动力电池系统设计,支持12-60串单箱动力电池组既48~144v中的电压乘用车。

产品特点:

    产品采用一体化构架,兼顾中低压系统多样化需求及成本约束,该架构具有集成度高、简化内部通信、便于安装,失效率低等特点。产品具有丰富的安全设计保证体系,全面覆盖中低压车型功能需求。


二、主机特点

●监测及保证电芯健康

●可用容量及寿命计算

●碰撞监测和响应

●接触器控制

●高压互锁功能

●整车CAN通信功能

●采集模块差分通信

●安全监测等级ASIL-C


三、从机特点

●电芯单体电压监测

●模组温度监测

● 电芯均衡

● 高压/低压隔离

● 过压、欠压、过温报警

● CAN差分通信

●识别码学习


四、电流传感器特点

● 1%高精度电流测量

●过流、过温报警

● CAN总线数字通信

●应用于400V系统

    

                                

五、系统概述

1、系统架构

电池管理系统(BMS)负责统筹整个高压电池包(PACK)为整车提供充足的动力。在每一套PACK中有一套完整的BMS,一套完整的BMS包含一个BMU、一个电流传感器、若干个CSC。BMS系统架构如下图1所示。

图片1.png

图1  BMS系统架构

2、BMU功能描述

(1)CAN通信功能

BMU具有五路CAN,分别为C-CAN,S-CAN, A-CAN, D-CAN和CH-CAN。

C-CAN:BMU通过C-CAN与多个CSC进行通信,从CSC获得单体电芯的电压、温度及工作状态。当符合均衡条件,BMU通过C-CAN 告知CSC进行均衡控制。

S-CAN:BMU通过S-CAN与CSU进行通信,从CSU中获得PACK总电流及工作状态。

A-CAN:BMU通过A-CAN与整车的HCU进行通信,接收HCU的命令。该路CAN具有本地和远程唤醒功能。

D-CAN:该CAN用于标定。

CH-CAN:BMU通过该CAN与充电机进行通信。

(2)SOC,SOH计算

BMU根据总电流、总电压及单体电芯的电压和温度等参数计算SOC和SOH。

(3)热管理

BMU通过对模组内电池的温度进行分析,如果温度超过一定阈值,将开启多档智能风机进行降温。当温度低于一定阈值符合加热条件时,BMU将启动加热功能,提高电池的工作环境。BMU具有三路温度采样,一路风机驱动和一路加热驱动。

(4)电源管理

BMU对所有输出电压信号进行诊断,合理分配板级电源。

(5)PACK总电压检测

BMU具有PACK总电压检测功能,高压采样采用数字隔离器能够实现高压和低压电气隔离。

(6)高压互锁(HVIL)

BMU发出PWM信号,并接收形成环路的PWM信号,以此判断高压连接是否正常。

(7)绝缘监测

采用集成专用绝缘检测模块,提高检测精度。绝缘检测的误差为:0% to ±20%。

(8)Crash检测

BMU实现多种途径的Crash信号检测及应急措施。

(9)HCU_Alarm检测

当HCU与BMU通信失效后,HCU将使能HCU_Alarm,BMU检测到HCU报警信号后将做相应处理。

(10)CSC唤醒

BMU能够通过硬件信号唤醒CSC正常工作。

(11)CSC报警检测

BMU能够通过硬件信号检测CSC是否处于报警状态。

(11)KeyOn、ACC、RunOn检测

BMU检测整车的KeyOn、ACC、RunOn三路唤醒信号,并自锁电源的使能引脚,使单片机进入正常工作。

(12)继电器控制及诊断

BMU具有五路高压继电器控制,分别为:总正继电器,总负继电器,预充继电器,充电正继电器和充电负继电器。并且能够通过电阻分压法来诊断主回路的总正继电器,预充继电器和总负继电器的线圈和触点状态。

 

 3、BMU原理框图

BMU包括电源模块、CAN通信模块、温度检测模块等单元模块。BMU原理框图如下图2所示:

 

图片2.png

图 2 BMU原理框图


4、接口定义

  

 图片3.png

 

 

 

  图片4.png

 

 

图片5.png 

 

 

 

5、连接器1

引脚

信号名称

说明

输入/输出特性

1

DCAN_L

DCAN_L for calibration

I/O

2

ACAN_L

ACAN_L for vehicle

I/O

3

NC.

No connection


4

DI_HCUalarm

Alarm signal from vehicle(reserved)

I

5

DI_FANSpeed

FAN speed input(PWM, reserved)

I

6

NC.

No connection


7

DI_CrashAlarm

Crash alarm from vehicle

I

8

NC.

No connection

I

9

Ground2

Chasis

I/O

10

AI_12VBat

12V power

I/O

11

AI_12VBat

12V power

I/O

12

PI_HVILin

HVIL input (reserved)

I

13

CHCAN_H

CHCAN_H for charge

I/O

14

DCAN_H

DCAN_H for calibration

I/O

15

ACAN_H

ACAN_H for vehicle

I/O

16

NC.

No connection


17

DI_KeyOn

KeyOn signal from vehicle

I

18

DI_RunOn

RunOn signal from vehicle

I

19

AI_CrashPWM

Crash signal from vehicle(PWM)

O

20

DI_ACC

ACC signal from vehicle

I

21

DO_ThermSS

Low side drive for SS relay (reserved)

O

22

RelayGND

All relay GND (reserved)

O

 

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