如何有效地保证电动汽车储能系统中BMS的安全和稳定性供电

电动汽车储能系统中BMS的安全和稳定性是保障其性能的决定性因素，其供电的稳定在其中更是起到较为关键的作用，如何有效地保证BMS上的稳定供电呢？

BMS整体架构

电池管理系统（BMS）作为实时监控、自动均衡、智能充放电的电子部件，起到控制充放电、保障安全、延长寿命、计算剩余电量等重要功能，是动力电池和储能电池组中必不可少的重要部件，通过一系列的控制，保障储能系统的正常运行。BMS电池管理系统通过对电流、电压、温度以及SOC等参数的采集计算，对电池的充放电过程进行监控和控制，对电池状态进行分析，从而实现对电池安全的保护，提升电池综合性能。 如今，随着储能技术的发展，BMS的发展也进入到新的领域，通常BMS系统主要由三大部分构成，BMS控制器、电池包、以及BDU管理单元。 BMS硬件的拓扑结构主要为集中式和分布式：

集中式：将所有的电气采集部件连接到总控上，电压、电流温度等都传输到主控制器，采集模块和主控模块的信息交互在电路板上直接实现，电路设计相对简单，BMS的安全、稳定性相对较低，易受到干扰。 

分布式：分为主控制器和从控制器，一个电池包模组配一个从控制器，主控制器只和通讯线连接，主控负责采集的信号线，给从板提供的电源线等必须线束。采集温度、电压的电池模组附件由从控制器负责，最终把采集到的信号通过CAN总线传输给主控模块。通道利用率较高，配置灵活。

隔离及通信稳定性对BMS系统的重要性

在储能产业链中，为保证BMS高效、安全、可靠运行，一套完善的系统隔离及通信解决方案是至关重要的。

1. 电源隔离

电动汽车动力电池BMS系统中，一台车里有很多BMS模块，每个模块都集中从蓄电池里取电，由于各个模块之间的通信容易相互干扰，为保证BMS单个模块的供电独立性，主控制器与显控单元、高低压控制器、各从控模块接口端通常都需隔离器件来保证供电的连续和稳定。从而保证BMS系统正常工作，防止电池过放过充，并进行温度控制，保障电池组件电压和温度的平衡。 因此，BMS系统对电源模块的要求：

电池供电，宽输入电压范围；

模块温升小；

长期使用，对可靠性要求高；

小体积，低重量，兼容性强，方便方案升级。

2. 通信隔离

基于CAN/485总线在数据通信中的可靠性和实时性，通常BMS通过CAN或485总线与整车控制器（VCU)等其他控制模块进行通信。而由于在动力电池组BMS中节点较多，CAN网络拓扑的方式也比较复杂，易导致整个系统的通信故障，导致BMS对电池实时监测、状态统计、在线诊断与预警、充放电与预充控制等受到影响。电池组的相互连接以及逆变器等串扰会对CAN总线产生很大信号干扰；当电池组负载节点过多时，也会导致通信产生拥堵发生通信堵塞的情况。为保证通信质量，在CAN收发器与微控制器之间通常也需要加入隔离器件。   BMS电源与信号隔离推荐方案致远电子提供多种形式的总线隔离产品包括全隔离CAN/RS-485/RS-232收发器模块、隔离DC-DC模块等。可为BMS系统提供隔离电源模块作为节点设备的供电以及隔离。按照不同节点设备的供电、隔离需求，选取不同参数型号的隔离电源模块。

1. 电源隔离电源方案

E_UHBDD-6W电源模块，产品性能提升，适用于绝大多数复杂恶劣的工业现场应用，是BMS系统直流供电的理想解决方案，采用业内先进的拓扑结构方案，大幅提升电源转换效率，效率最高可达86%，有效降低电源温升，大程度保证用户产品的可靠性，是板级直流供电的理想解决方案。

2. 通信隔离方案

致远电子超过二十年的电源设计及工艺经验积累，将自主电源IC与成熟SiP工艺结合，推出高集成度总线隔离方案，能有效解决总线干扰、通信异常等问题。产品有“三合一”全隔离芯片以及DC-DC电源隔离芯片不同方案，满足不同客户的需求。

SM15xx系列全隔离CAN收发芯片相较于传统模块方案，在超小、超薄的DFN封装内部集成完整的CAN总线隔离电路，支持CAN及CAN FD协议，波特率覆盖40K~5Mbps，工作温度覆盖-40℃~125℃，满足各类复杂恶劣的工业现场CAN总线隔离需求。

SM45xx全隔离RS-485收发芯片基于ZLG自主电源IC设计实现技术创新，相较于常规产品，其内置短路保护、过温保护等保护电路，并且支持3.3V~5V宽压输入，结合产品优异的收发器电平兼容特性，可兼容3.3V和5V系统，满足绝大多数RS-485总线隔离设计需求。

全工况隔离P0505FT-1W电源芯片，超高集成度，仅为9.00*7.00*3.00mm；效率高达83%；超低静态功耗，低至10Ma；支持持续短路保护，自恢复，能够为用户I/O及通信隔离等应用提供标准、可靠的供电解决方案。

审核编辑：郭婷