电池管理系统技术协议.docx
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电池管理系统技术协议
苏州安靠电源有限公司
B65P43电池管理系统技术协议
制订
审核
批准
文件变更履历
版本号
修改人
修改日期
更改简要
A
周东锡
2015-11-05
新制订。
电池管理系统技术协议
甲方：
苏州安靠电源有限公司
乙方：
惠州市亿能电子有限公司
苏州安靠电源有限公司（甲方）向惠州市亿能电子有限公司（乙方）购买一套电池管理系统（亿能工程代号：
B65P43），对应的整车配置电池系统由28并96串共2688只三元材料电芯联接组成，单只电芯标称规格：
3.6V/2.7Ah。
双方经友好协商，签署本技术协议。
电池系统基本参数
基于整车对电池系统的需要，双方就表1所列的电池系统基本参数信息进行确认。
表1电池系统基本参数（亿能提供）
序号
项目
参数
1
基本参数
BMS工作电压范围
12V（6V～18V）
2
BMS工作功耗（额定/峰值）
主板：
3.6W/120W（峰值持续时间10mS）
从板：
2.8W/120W（峰值持续时间10mS）
3
BMS静态功耗
主板≤1mA；单个从板≤0.1mA
4
BMS工作温度范围
-40℃～85℃
5
BMS储存温度范围（℃）
-40℃～95℃
6
BMS工作湿度范围（%）
5%～95%
7
单体电池电压检测范围
0～5V
8
单只电池电压采样精度
≤±10mV（2V～5V@-25℃～55℃）
9
单只电池电压采样频率
<20mS
10
总电压检测通道数
2（检内部总电压及外部总电压）
11
总电压测量范围
0V～900V
12
总电压检测精度
<0.5%FSR（FSR：
满量程）
13
温度测量范围
-40℃～125℃
14
温度检测精度
<±2℃（NTC,@-40℃～-20℃）
<±1℃（NTC,@-20℃～65℃）
<±2℃（NTC,@65℃～125℃）
15
电流检测精度
<1%FSR（FSR：
满量程）
16
绝缘监测
分三级，0：
无故障（>500Ω/V）；
1：
一般故障（100～500Ω/V）；
2：
严重故障（<100Ω/V）
17
绝缘故障判断依据
GB/T18384.3-2001
18
SOC估算精度
<8%（纯电动工况）
19
均衡模式
被动均衡：
100mA
20
对外CAN接口路数
2路高速CAN（其中整车CAN可以配置为带CAN唤醒功能）
21
主控继电器控制路数
6路（4路控制电源正，2路控制电源地）
22
从控继电器控制路数
2路（只能控制电源地）
23
继电器功率（峰值）
一般情况，不需要中间继电器
24
国标充电信号检测
支持慢充CC和CP信号检测；支持快充CC2信号检测。
25
EMC性能测试
亿能企业参考标准
26
故障数据记录
有
27
电池参数表
*甲方提供
28
电池管理系统清单
*亿能提供
29
电池箱电芯排布及接线图
*甲方提供
30
重量
BCU重量
0.65KG
31
48S-B从板重量
1.01KG
32
60S-B从板重量
1.25KG
表2立项信息（甲方提供）
序号
项目
参数
1、
基本信息
填表日期
2015年10月28日
2、
直接客户
苏州安靠电源有限公司
3、
电动类型
纯动（√）混动（）增程式（）
4、
汽车型号
绿野小型SUV
5、
是否为快换模式
是（）否（√）
6、
均衡方式
被动均衡（√）；主动均衡（）
7、
电池类型
磷酸铁锂（）锰酸锂（）
钛酸锂（）三元材料（√）
8、
电池厂家
苏州安靠电源有限公司
9、
单体电池容量
2.7Ah
10、
电池组容量
75.6Ah
11、
电芯极柱螺栓直径
/mm
12、
串并联形式
28并96串
13、
电池额定电压
345.6V
14、
电池箱数
1箱
15、
每箱电池串数
96串
16、
电池箱防护等级
IP67（甲方填写）
17、
BMS防护等级
IP40
18、
BMS供电电压
12V
19、
结构
电池箱在车辆上的布局图
有（√）无（）
20、
电流传感器类型
分流器
21、
电流传感器
300A/75mV（小型号）
22、
电流传感器安装位置
电池箱内（√）高压箱内（）车体上（）
23、
温度传感器类型
NTC
24、
温度采样点数
温度点分布8+8，共16个
25、
温度传感器布局
固定在电芯极柱（极柱直径是：
8mm）
26、
充电模式下，低压电源特性
充电时，给BMS电源提供方式（线径>3mm2）
车载铅酸电池（√）充电机（）
27、
充电时，给BMS供电电源电压及功率
12V
28、
冷/热
管理
是否需要散热风机
是（）否（√）
29、
是否需要加热器
是（）否（√）
30、
高压
控制
及功率
是否控制高压
是（√）否（）
31、
是否控制正接触器
是（√）否（）
32、
是否控制负接触器
是（√）否（）
33、
是否控制DC/DC接触器
是（√）否（）
34、
是否控制充电接触器
是（√）否（）
35、
电机功率
额定功率：
30kW峰值功率：
71.2kW
36、
电池充/放电电流
额定电流：
快充电流25A，慢充电流20A，放电电流100A；
最小电流：
快充电流5A，慢充电流5A；
峰值电流：
放电200A，充电30A。
37、
通讯
及显示
设备
整车CAN总线协议制定方
甲方（√）乙方（）
38、
是否有整车CAN通讯数据库（dbc文件）
是（√）否（）
39、
整车CAN是否接120欧终端电阻
是（√）否（）
40、
充电CAN是否接120欧终端电阻
是（√）否（）
41、
充电是否有CAN总线协议附件
是（√）否（）国标充电协议（√）
42、
是否需要显示设备
是（）否（√）
43、
充电
接口
快充连接确认CC2
是（）否（√）
44、
慢充连接确认CC
是（√）否（）
45、
慢充控制信号CP
是（）否（√）
电池管理系统基本拓扑参考图
图1电池管理系统拓扑结构
BMU:
电池管理从控单元BCU:
电池管理主控单元
电池管理系统（BMS,BatteryManagementSystem）基本拓扑结构
内部CAN总线：
BMS内部CANCAN1：
整车CANCAN2：
充电机CAN
电池管理系统功能
（1）单体电池电压的检测
利用专用电压测量芯片，内含高精度A/D转换模块。
精确及时监控电池在使用过程中的状态及变化。
有效时防止电池的不正当使用。
（2）电池温度的检测
采用NTC温度检测方案，具备断线和短路故障检测能力。
（3）电池组工作电流的检测
以分流器方案为主，同时提供2路AD扩展配置，用于支持LEM公司的单电源5V供电的霍尔传感器；高低压耐压等级按照2500VDC设计。
（4）总电压检测
持2路总电压检测。
（5）绝缘监测
检测动力电池与车底盘之间的绝缘电阻，并按照国家电动汽车GB-T18384.1—18384.3-2001相关标准对绝缘进行分级，分级编号、标准和建议参见下表：
故障级别
绝缘电阻
建议
0
>500Ω/V
正常
1
介于100Ω/V与500Ω/V之间
到站后及时维护
2
<100Ω/V
严重绝缘故障，立即维修
（6）热管理
依据甲方提供的加热控制策略，在电池温度超过限定值时由主板控制加热器启动，配合整车控制，实现热管理。
（7）电池组SOC的估测
（8）通过分流器对电流采样，完成电流测量和SOC估算。
电池故障分析与在线报警
BMS具备系统自诊断功能，系统上电后对电压、温度、通讯、时钟、存储器、内部通讯等部件进行检测，同时依据甲方提供的信息，对电池的过压、欠压、过流、过温、SOC过低/高以及一致性等电池故障进行判断和报警。
（9）与车载设备通信
BMS与整车采用高速CAN通讯，及时可靠地将电池状态报至整车，有效地防止电池滥用。
BMS向整车按故障严重性分二级进行报警，在一级报警情况下BMS计算降功率后的电池可用充放电流，电机控制器应根据BMS发送的可用充放电电流值进行降功率运行；二级报警情况下，BMS将电池的可用充放电电流置零后发送给电机控制器，电机控制器应停止对电池进行放电。
（10）充电管理
充电过程中BMS依据电池的当前信息，为充电机实时提供电池的最大允许充电电流，电池的实际充电电流应在BMS允许的充电电流和充电机的设计最大输出电流之间取小。
（11）高压上下电管理
BMS可以实时控制整车的高压继电器，最多可以控制6路，实现多路高压的输入输出控制，保证电池系统的安全有效，并与整车的控制策略的全匹配。
（12）均衡管理
BMS可以根据电池系统各个单体的容量，进行电池均衡动作，保证电池长期使用过程中的一致性，提升电池使用效率。
（13）功率估算
实时估算电池系统的当前可用功率，作为整车的功率参考因素，保证电池系统的正常运行。
（14）数据记录及读取
BMS可以记录电池系统发生故障时刻的电池数据，为故障分析提供依据，快速定位历史故障原因。
BMS可以记录电池系统运行的历史数据，每运行3分钟记录1条，共记录500条。
以上数据都是循环记录，达到存储数量后，自动擦除旧数据，数据通过专用上位机进行读取。
主控技术参数
系统时钟：
用于提供系统记录数据的发生时间。
继电器控制：
具备额定驱动电流为1A（峰值电流可达到3A,<1S）的高电平继电器控制通道4路，具备额定驱动电流为1A（峰值电流可达到3A,<1S）的低电平继电器控制通道2路；选择集成自诊断、短路和过热保护功能且空间小的兼容12V/24V电压等级的汽车级集成智能开关。
延时断电功能：
在车辆下电或充电机停机后，BMS可通过车辆常火信号继续供电，直到BMS系统完成下电流程后（<1S，或按控制要求进行延时），BMS自动待机。
总电压测量：
可支持2路总电压检测通道，通过高精度电压测量芯片，准确测量电池组总正、总负之间的电压。
电流测量：
通过分流器或霍尔传感器进行电流采样，完成电流的测量和AH累计。
绝缘检测：
检测动力电池与车底盘之间的绝缘电阻，BMS检测系统对地电阻大于2MΩ。
CAN1：
用于与电机控制器/整车控制器/仪表之间通讯，优化驾驶（如果有控制器或仪表）。
CAN2：
用于与充电机之间通讯，优化充电（如果充电需要BMS控制及管理，并且有独立CAN）。
内部CAN：
主控板以及从控之间的通讯接口；也可和PC上位机连接，进行数据监控或用户程序下载。
从控技术参数
温度检测：
每个从控最多可检测8个NTC温度传感器,系统具备温度传感器查询、温度传感器丢失、温度传感器不能读回数据、温度超高等检测功能。
根据温度传感器编号判断其在电池箱内的位置。
电压检测：
单个从控最多可检测24～60路电压。
如果加装保险，为了排除保险对测量误差的影响，需要在保险前后分别引线。
（注：
不得利用电压采样线对电池补电或放电）。
继电器控制：
具备额定驱动电流为1A（峰值电流可达到3A,<1S）的低电平控制通道2路；
内部CAN：
主控、从控之间的通讯接口；也可和PC上位机连接，进行数据监控或用户程序下载。
安装操作
1、调试
批量情况下，乙方提供相关技术支持，由甲方完成所有调试，必要时乙方到现场调试。
2、主控板和高压控制器安装
（1）乙方提供主控板和高压器件以及与整车对接接插件段的相关线束并指导甲方进行安装（如果高压器件为甲方自购的，则由甲方负责）。
（2）主控与整车对接的接插件由甲方或甲方委托其他供应商提供并安装。
（3）电流检测用分流器及线束由乙方提供，由乙方指导甲方安装。
3、从控安装
（1）乙方提供并指导安装电池管理从控单元、温度传感器以及相关线束，包含电压检测线、温度检测线、电源线、CAN通信线。
（2）到各个电池箱体的电源线、通讯线由乙方提供并指导安装。
4、布线注意事项
通信线应尽量离开动力线（0.2m以上）、离开低压控制线（0.05m以上）；低压供电线尽量离开动力线（0.2m以上）。
如果动力线无屏蔽，以上距离需加大。
建议电机控制器交流动力线和直流母线保持一定距离（0.5m以上）。
法律声明
（1）本项目中甲方向乙方提供的所有资料，乙方未经甲方允许不得泄露，如果确定乙方行为违法或有损本公司的合法利益，则甲方保留但不限于采取相关法律措施的权利。
（2）该文件由惠州市亿能电子有限公司起草，除非征得本公司同意，本文件的信息及其任何组成部分不得被重新编辑、复制、仿制、抄袭，或为任何未经本公司允许的商业目的所使用。
如果本公司确定客户行为违法或有损本公司的合法利益，则本公司保留但不限于采取相关法律措施的权利。
甲方代表：
乙方代表：
日期：
日期：
附件1BMS系统低压供电示意图
附件2整车CAN总线协议（整车通讯协议）
BMS与整车通讯协议参照文件《SEV000_CAN_BMS_CAN_V1.1.xls》。
注：
有些CAN信号处理方式以沟通内容为准。
附件3充电CAN总线协议（充电通讯协议）
BMS与车载充机电通信协议参照文件《SEV000_CAN_BMS_CAN_V1.1.xls》。
附件4电池箱2D/3D结构图
注：
以电子文档为准
附件5电池参数表
（1）电池故障阀值及其响应方式（一级为轻微、二级为较严重、三级为严重）
BMS保护参数
序号
项目
设定
说明
处理方式
1.
总电压过高1（V）
393
所允许的最高总电压1
一级故障
报警、不上报故障
2.
总电压过高2（V）
395
所允许的最高总电压2
二级故障
报警、上报故障
3.
总电压过高3（V）
398
所允许的最高总电压3
三级故障
报警、上报故障，充电时断开主回路继电器，放电时不断开
4.
总电压过低1（V）
316
所允许的最低总电压1
一级故障
报警、不上报故障
5.
总电压过低2（V）
288
所允许的最低总电压2
二级故障
报警、上报故障
6.
总电压过低3（V）
264
所允许的最低总电压3
三级故障
报警、上报故障，放电时断开主回路继电器，充电时不断开
7.
SOC初始设定值（%）
30
8.
SOC过高1（%）
101
电池包SOC过高阀值1
一级故障
报警、不上报故障
9.
SOC过高2（%）
101
电池包SOC过高阀值2
二级故障
报警、不上报故障
10.
SOC过高3（%）
101
电池包SOC过高阀值3
三级故障
报警、不上报故障
11.
SOC过低1（%）
30%
电池包SOC过低阀值1
一级故障
报警、不上报故障
12.
SOC过低2（%）
20%
电池包SOC过低阀值2
二级故障
报警、不上报故障
13.
SOC过低3（%）
10%
电池包SOC过低阀值3
三级故障
报警、不上报故障
14.
放电电流过大1（A）
200
所允许最大放电电流1
一级故障
报警、不上报故障
15.
放电电流过大2（A）
250
所允许最大放电电流2
二级故障
报警、不上报故障
16.
放电电流过大3（A）
300
所允许最大放电电流3
三级故障
报警、不上报故障
17.
充电电流过大1（A）
20
所允许最大充电电流1
一级故障
报警、不上报故障
18.
充电电流过大2（A）
21
所允许最大充电电流2
二级故障
报警、不上报故障
19.
充电电流过大3（A）
25
所允许最大充电电流3
三级故障
报警、不上报故障
20.
单体电压过高1（V）
4.10
充电最大单体电压1
一级故障
报警、不上报故障
21.
单体电压过高2（V）
4.12
充电最大单体电压2
二级故障
报警、不上报故障
22.
单体电压过高3（V）
4.15
充电最大单体电压3
三级故障
报警、不上报故障
23.
单体电压过低1（V）
3.3
放电最小单体电压1
一级故障
报警、不上报故障
24.
单体电压过低2（V）
3.0
放电最小单体电压2
二级故障
报警、上报故障
25.
单体电压过低3（V）
2.75
放电最小单体电压3
三级故障
报警、上报故障，放电时断开主回路继电器，充电时不断开
26.
单箱电压不均衡1（V）
0.6
单箱最大电压不均衡值1
一级故障
报警、不上报故障
27.
单箱电压不均衡2（V）
0.8
单箱最大电压不均衡值2
二级故障
报警、不上报故障
28.
单箱电压不均衡3（V）
1
单箱最大电压不均衡值3
三级故障
报警、不上报故障
29.
整组电压不均衡1（V）
0.6
整组最大电压不均衡值1
一级故障
报警、不上报故障
30.
整组电压不均衡2（V）
0.8
整组最大电压不均衡值2
二级故障
报警、不上报故障
31.
整组电压不均衡3（V）
1.0
整组最大电压不均衡值3
三级故障
报警、不上报故障
32.
单箱温度不均衡1（℃）
10
单箱最大温度不均衡值1
一级故障
报警、不上报故障
33.
单箱温度不均衡2（℃）
15
单箱最大温度不均衡值2
二级故障
报警、不上报故障
34.
单箱温度不均衡3（℃）
18
单箱最大温度不均衡值3
三级故障
报警、不上报故障
35.
整组温度不均衡1（℃）
10
整组最大温度不均衡值1
一级故障
报警、不上报故障
36.
整组温度不均衡2（℃）
15
整组最大温度不均衡值2
二级故障
报警、不上报故障
37.
整组温度不均衡3（℃）
18
整组最大温度不均衡值3
三级故障
报警、不上报故障
38.
温度过高1（℃）
50
设定温度上限阀值1
一级故障
报警、不上报故障
39.
温度过高2（℃）
55
设定温度上限阀值2
二级故障
报警、上报故障
40.
温度过高3（℃）
60
设定温度上限阀值3
三级故障
报警、上报故障，断开主回路继电器
41.
温度过低1（℃）
-10
设定温度下限阀值1
一级故障
报警
42.
温度过低2（℃）
-15
设定温度下限阀值2
二级故障
报警、上报故障
43.
温度过低3（℃）
-20
设定温度下限阀值3
三级故障
报警、上报故障，断开主回路继电器
44.
绝缘电阻（Ω/V）
/
大于100，小于500
一级故障
报警、上报故障
45.
绝缘电阻（Ω/V）
/
小于100
二级故障
报警、上报故障，断开主回路继电器
46.
最大允许单体电压（V）
4.12
4.05V降电流，4.12V结束充电
充电控制参数
47.
最大允许总电压（V）
395.5
/
48.
最小允许单体电压
1.5
/
49.
最大允许充电电流（A）
20
/
50.
最小允许充电电流（A）
3
/
51.
最大允许充电温度（℃）
55
/
52.
最小允许充电温度（℃）
-0
/
53.
电流步长（A）
5
降电流幅度
54.
从板数设定（个）
2
设定从板的数量（48S+60S）
（2）电池SOC-OCV参数表（用于SOC修正）：
若无相关参数说明：
无电池SOC相关参数，BMS做SOC修正有：
满充电修正到100%；最低单体过低修正到0%；最高单体过高修正到100%。
若BMS长期无修正条件，或电池容量衰减、基准容量偏差等都会造成SOC误差无限增大。
全温度范围下的SOC-OCV参数
SOC（0.1%）
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
OCV（0.001v）/-20℃~60℃
不同温度范围下的SOC-OCV参数
SOC（0.1%）
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
OCV（0.001v）/-20℃~0℃
OCV（0.001v）/1℃~15℃
OCV（0.001v）/16℃~45℃
OCV（0.001v）/46℃~60℃
（3）电池组充放电功率参数表
电池组充放电功率参数表
10S放电功率（Kw）
SOC\温度
-25
-20
-10
0
10
25
40
50
60
65
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
10
0
30
30
40
50
60
60
60
50
0
20
0
30
30
40
50
60
60
60
50
0
30
0
30
30
40
50
60
60
60
50
0
40
0
30
30
40
50
60
60
60
50
0
50
0
30
40
40
50
60
60
60
50
0
60
0
40
40
40
60
60
60
60
50
0
70
0
40
40
40
60
60
60
60
50
0
80
0
40
40
50
60
70
60
60
50
0
90
0
40
40
50
60
70
70
60
50
0
100
0
40
40
50
60
70
70
60
50
0
10S回馈功率（Kw）
SOC\温度
-25
-20
-10
0
10
25
40
50
60
65
0
0
0
0
0
45
45
45
45
45
0
1
升级会员 