开发,执行 ISO26262 安全标准,其硬件平台全部采汽车级零部件,其主动器件执行 AEC-Q100,
被动器件执行 AEC-Q200,软件平台执行汽车编程规范,采用 AUTOSAR 标准底层软件,
MATLAB/Simulink 建模防真,Visual Studio 后台调试软件。
根据要求,初步方案分三个模块实施,即 BCU 主控模块,BMU 采样均衡模块,HVM 高压管理
模块。以下分别介绍。
1 BCU 模块:
1.1.1:主要硬件平台:
主要功能:
SOC,SOH |
采用 MinEKF 算法,对电池组 SOC 进行动态估计。 通过电池内阻及 SOC 对电池 SOH 进行估测。 |
通信功能 |
外带 4 路 CAN 接口,可实现对 BMU、整车控制器、充电机, 液晶显示屏进行通信,交互电压、温度和控制指令等信息。 |
系统扩展 |
支持多路有源/无源节点输出,可通过 CAN 通信和电子开关 实现两级控制管理,确保强弱电有效隔离,满足客户多样化的 安全控制需求。 |
CC ,CP 检测 |
满足国标交流充电桩,直流充电桩,快充,慢充信号检测。 |
数据存储 |
数据记录、分析。 |
系统自检 |
系统上电后,对自身,BMU,HVM 模块工作状况进行检测,保证 系统工作正常。 |
系统升级 |
通过 CAN 总线 Bootleader 软件升级。 |
|
|
|
|
1 路预留 |
无源输出 |
2 路 1A |
|
继电器触点常开 |
光耦 DO 输出 |
三路 |
|
预留 |
数字 DI 输入 |
4路 |
|
CP 检测 1 路 |
3 路预留 |
|||
模拟检测 |
2路 |
|
CC 检测 |
软件升级 |
内部 CAN 总线 |
|
|
高压粘连检测 |
2路 |
|
主正,主负继电器 |
SOC |
|
<5% |
|
功耗管理 |
|
休眠时<100uA |
|
数据存储 |
64M FLASH+64K 铁电 |
|
标定及系统参数存储 于入铁电 |
故障及报警处理 |
参照要求 1.4
故障定义及处理策略 |
|
|
BMS主控模块接口定义
PIN |
标示 |
定义 |
1 |
Car+ |
汽车低压供电+ |
2 |
Cha+ |
充电机低压供电+ |
3 |
Car- |
汽车低压供电- |
4 |
Cha- |
充电机低压供电- |
5 |
CHC |
预留 |
6 |
ACC |
汽车起动开关 |
7 |
Heat+ |
预留 |
8 |
Hart K- |
预留 |
9 |
Car+ |
总正继电器驱动+ |
10 |
Relay k- |
总正继电器驱- |
11 |
Car+ |
总负继电器驱动+ |
12 |
Relay k- |
总负继电器驱动- |
13 |
Car+ |
预充电继电器驱动+ |
14 |
PCHG |
预充电继电器驱动- |
15 |
AUX A1 |
辅助电磁继电器 A 触点 1 |
16 |
AUX A2 |
辅助电磁继电器 A 触点 2 |
17 |
AUX B1 |
辅助电磁继电器 B 触点 1 |
18 |
AUX B2 |
辅助电磁继电器 B 触点 2 |
19 |
Car CAN S |
整车 CAN 总线地 |
20 |
Car CAN H |
整车 CAN 总线 H |
21 |
CH CAN S |
充电机 CAN 总线地 |
22 |
Car CAN L |
整车 CAN 总线 L |
23 |
Car CAN2 S |
预留 |
24 |
CH CAN H |
充电机 CAN 总线 H |
25 |
Car CAN L 2 |
预留 |
26 |
CH CAN L |
充电机 CAN 总线 L |
27 |
GND |
电源地 |
28 |
Car CAN H 2 |
预留 |
29 |
Boot input+ |
软件升级硬件触发 Boot leader |
30 |
RS485 A |
预留 |
31 |
INT CAN H |
内部 CAN_H |
32 |
RS485 B |
预留 |
33 |
INT CAN L |
内部 CAN_L |
34 |
RS485 S |
预留 |
35 |
INT CAN S |
内部 CAN 地 |
36 |
DO1 + |
预留 |
37 |
Slave power Suplly |
从模块供电+ |
38 |
DO1 + |
预留 |
39 |
GND |
从模块供电- |
40 |
DO1 + |
预留 |
41 |
Input1 analog |
模拟输入 1+ CC 检测 |
42 |
DO 2+ |
预留 |
43 |
Input1 analog Gnd |
模拟输入 1- CC 检测 |
44 |
DI 1 |
预留 |
45 |
Intput2 analog |
预留 |
46 |
DI 2 |
预留 |
47 |
Input2 analog Gnd |
预留 |
48 |
DI 3 |
预留 |
49 |
AUX Relay+2 |
总正继电器检粘连检测线 1 |
50 |
DI 4 |
预留 |
51 |
AUX Relay+1 |
总正继电器粘连检测线 2 |
52 |
HK |
CP 检测 |
53 |
AUX PHG Relay+1 |
总负继电器粘连检测线 1 |
54 |
AUX PHG Relay+2 |
总负继电器粘连检测线 2 |
BMU 模快:
BMU硬件平台:
主要功能:
单体电压检测 |
对单体电池电压进行实时检测,检测 26 串 |
温度检测 |
对电池模块温度进行实时检测,检测6个温度检测点 |
通信 |
通过CAN总线将电池信息上传给BCU,并接受控制指令 |
均衡管理 |
均衡电流:5A/路,车载低压电源给落后电池充电 |
热管理 |
一路 1A 制热控制电子开关,一路 1A 制冷控制开关 |
系统升级 |
通过 CAN 总线 Bootleader 软件升级。 |
技术参数:
参数 |
规格 |
误差 |
备注 |
管理电池串 |
26 串 |
|
|
单体电压采集范围 |
0-5V |
|
|
单体采集精度 |
|
<5mV |
|
温度采集范围 |
-40~125℃ |
|
|
温度采集精度 |
±1℃ |
|
-40~85℃ |
均衡电流 |
5A |
±10% |
|
热管理 |
2 路 1A |
|
|
CAN 总线 |
CAN2.0A/2.0B |
|
|
BMS采集模块接口定义:
接口 |
PIN |
标示 |
定义 |
接口 A |
1 |
Input- |
供电负极 |
2 |
Slave power supply |
供电正极 |
|
3 |
FAN IN |
预留 |
|
4 |
无 |
|
|
5 |
FAN OUT |
预留 |
|
6 |
FAN IN |
|
|
7 |
Relay OUT |
预留 |
|
8 |
Relay IN |
预留 |
|
9 |
Relay IN |
预留 |
|
10 |
无 |
|
|
11 |
CAN_L |
CAN 总线 L |
|
12 |
CAN H |
CAN 总线 H |
|
13 |
CAN G |
CAN 总线地 |
|
14 |
无 |
预留 |
|
15 |
无 |
预留 |
|
16 |
无 |
预留 |
|
17 |
WD PB |
软件升级 |
|
18 |
WD 5V |
软件升级 |
|
19 |
WD S |
软件升级 |
|
20 |
WD 0V |
软件升级 |
|
|
1 |
B0 |
第一节电池负 |
2 |
CELL 1 |
第二节电池负 |
|
3 |
CELL 2 |
第三节电池负 |
|
4 |
CELL 3 |
第四节电池负 |
|
5 |
CELL4 |
第五节电池负 |
|
6 |
CELL5 |
第六节电池负
|
接口 B |
7 |
CELL6 |
第七节电池负 |
8 |
CELL7 |
第八节电池负 |
|
9 |
CELL8 |
第九节电池负 |
|
10 |
CELL9 |
第十节电池负 |
|
11 |
CELL10 |
第十节电池正 |
|
12 |
CELL10 |
第十节电池正 |
|
13 |
CELL10 |
第十节电池正 |
|
14 |
VTem |
NTC |
|
15 |
无 |
|
|
16 |
B0 |
NTC |
|
接口 C |
1 |
1B0 |
第十一节电池负 |
2 |
CELL 11 |
第十二节电池负 |
|
3 |
CELL 12 |
第十三节电池负 |
|
4 |
CELL 13 |
第十四节电池负 |
|
5 |
CELL 14 |
第十五节电池负 |
|
6 |
CELL 15 |
第十六节电池负 |
|
7 |
CELL 16 |
第十七节电池负 |
|
8 |
CELL 17 |
第十八节电池负 |
|
9 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
10 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
11 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
12 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
13 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
14 |
VTem |
NTC |
|
15 |
无 |
|
|
16 |
1B0 |
NTC |
|
接口 D |
1 |
2B0 |
第十九电池负 |
2 |
CELL 19 |
第二十电池负 |
|
3 |
CELL 20 |
第二十一电池负 |
|
4 |
CELL 21 |
第二十二电池负 |
|
5 |
CELL 22 |
第二十三电池负 |
|
6 |
CELL 23 |
第二十四电池负 |
|
7 |
CELL 24 |
第二十五电池负 |
|
8 |
CELL 25 |
第二十六电池负 |
|
9 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
10 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
11 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
12 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
13 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
14 |
VTem |
NTC |
|
15 |
无 |
|
|
16 |
2B0 |
NTC |
|
|
1 |
2B0 |
第十九电池负 |
2 |
CELL 19 |
第二十电池负 |
|
3 |
CELL 20 |
第二十一电池负 |
|
4 |
CELL 21 |
第二十二电池负
|
接口 E (均衡) |
5 |
CELL 22 |
第二十三电池负 |
6 |
CELL 23 |
第二十四电池负 |
|
7 |
CELL 24 |
第二十五电池负 |
|
8 |
CELL 25 |
第二十六电池负 |
|
9 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
10 |
CELL 26 |
第二十六电池正 |
|
11 |
无 |
|
|
12 |
无 |
|
|
13 |
无 |
|
|
14 |
无 |
|
|
15 |
无 |
|
|
16 |
无 |
|
|
接口 F (均衡) |
1 |
1B0 |
第十一节电池负 |
2 |
CELL 11 |
第十二节电池负 |
|
3 |
CELL 12 |
第十三节电池负 |
|
4 |
CELL 13 |
第十四节电池负 |
|
5 |
CELL14 |
第十五节电池负 |
|
6 |
CELL 15 |
第十六节电池负 |
|
7 |
CELL 16 |
第十七节电池负 |
|
8 |
CELL 17 |
第十八节电池负 |
|
9 |
CELL 18 |
第十八节电池正 |
|
10 |
无 |
|
|
11 |
无 |
|
|
12 |
无 |
|
|
13 |
无 |
|
|
14 |
无 |
|
|
15 |
无 |
|
|
16 |
无 |
|
|
接口 G (均衡) |
1 |
B0 |
第一节电池负 |
2 |
CELL 1 |
第二节电池负 |
|
3 |
CELL 2 |
第三节电池负 |
|
4 |
CELL 3 |
第四节电池负 |
|
5 |
CELL 4 |
第五节电池负 |
|
6 |
CELL 5 |
第六节电池负 |
|
7 |
CELL 6 |
第七节电池负 |
|
8 |
CELL 7 |
第八节电池负 |
|
9 |
CELL 8 |
第九节电池负 |
|
10 |
CELL 9 |
第十节电池负 |
|
11 |
CELL 10 |
第十节电池正 |
|
12 |
无 |
|
|
13 |
无 |
|
|
14 |
无 |
|
|
15 |
无 |
|
|
16 |
无 |
|
HVM 模块:
硬件平台
主要功能:
电压测量 |
电池组总电压 |
负载电压 |
|
电流测量 |
电池充放电电流 |
绝缘检测 |
电池组绝缘电阻检测 |
电池电量 |
电池充放电电荷积分 |
技术参数:
参数 |
规格 |
误差 |
备注 |
电压测量 |
0-150V |
±0.5% |
|
电流测量 |
-500~+500A |
精度<1% FSR |
|
绝缘检测 |
≥1M |
≤10% |
|
电池电量积分 |
≥1000AH |
≤3% |
|
高压模块接口定义:
PIN |
标示 |
定义 |
1 |
12V+ |
模块供电正极 |
2 |
12V GND |
模块供电负极 |
3 |
CANH |
CAN 总线 H |
4 |
CANL |
CAN 总线 L |
5 |
+15V |
预留 |
6 |
CANG |
预留 |
7 |
-15V |
预留 |
8 |
无 |
预留 |
9 |
ACS OUT+ |
预留 |
10 |
ACS OUT- |
预留 |
11 |
I+ |
电流采样+ |
12 |
I- |
电流采样- |
13 |
无 |
|
14 |
Z- EXT |
负载电压- |
15 |
无 |
|
16 |
Z+ EXT |
负载电压+ |
17 |
无 |
|
18 |
无 |
|
19 |
Z+ |
电池电压总+ |
20 |
Z- |
电池电压总负- |