BMS是Battery Management System的縮寫，稱為電池管理系統(tǒng)，目前為新能源汽車核心部件，是一種用于監(jiān)控和管理電池組狀態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，目的是智能化地管理和維護(hù)各個(gè)電池單元，從而防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池使用壽命，并監(jiān)控電池狀態(tài)，確保電池在安全、高效的狀態(tài)下運(yùn)行。

BMS的主要功能

（1）電池參數(shù)監(jiān)測(cè)

（2）荷電狀態(tài)估算

（3）電池均衡管理

（4）故障診斷與保護(hù)

（5）充放電管理

（6）熱管理

（7）通信與數(shù)據(jù)記錄

（8）遠(yuǎn)程監(jiān)控

BMS的系統(tǒng)架構(gòu)

（1）主板：收集各從板的采樣信息，控制BDU內(nèi)繼電器動(dòng)作，實(shí)施監(jiān)控電池的各項(xiàng)狀態(tài)，通過(guò)低壓接口與整車進(jìn)行通訊；

（2）從板：監(jiān)控模組的電壓溫度信息，并傳輸給主板；

（3）BDU：包含預(yù)充電路、總正繼電器、總負(fù)繼電器、快充繼電器；

（4）高壓控制板：實(shí)時(shí)監(jiān)控著電池包的電壓電流，還包含預(yù)充檢測(cè)和絕緣監(jiān)測(cè)功能。

BMS的每個(gè)功能模塊由CAN總線來(lái)實(shí)現(xiàn)，CAN是控制器局域網(wǎng)，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)分布式實(shí)時(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，CAN電路主要包括功能電路、控制器、CAN控制器、CAN收發(fā)器，其中CAN收發(fā)器負(fù)責(zé)邏輯電平和物理信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。CAN總線里面還有RS-232接口，RS-232接口是串行通信的接口，是全雙工通信，允許與其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，且是雙向傳輸。

對(duì)于其復(fù)雜的電子系統(tǒng)，信號(hào)線和電源在汽車啟動(dòng)及運(yùn)行中都極易受ESD脈沖影響，從而導(dǎo)致汽車指令響應(yīng)延遲或中斷，因此BMS系統(tǒng)的ESD防護(hù)很重要。對(duì)于CAN總線收發(fā)器接口，我們采用6AJ24A防護(hù)，對(duì)于RS通訊接口，我們采用SMAJ12A防護(hù)。

圖 1電池包里的BMS

圖 2CAN的結(jié)構(gòu)

圖 3CAN線的ESD防護(hù)

圖 4RS通訊接口的ESD防護(hù)

產(chǎn)品參數(shù)表

以上介紹的是BMS中控制端的ESD防護(hù)，在BMS電氣架構(gòu)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)采用了有源驅(qū)動(dòng)器，能提高高頻大功率應(yīng)用時(shí)的效率和可靠性，車載充電涉及到充電接口，儀表盤會(huì)與外界接觸，需確保其在惡劣環(huán)境下工作，所以電機(jī)驅(qū)動(dòng)、車載充電和儀表盤也都需要ESD防護(hù)。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)我們采用TT1211MB防護(hù)，車載充電會(huì)有USB2.0、Type-C、無(wú)線接口，我們以USB2.0為例，USB2.0插座有4個(gè)引腳，分別是Vbus、D+、D-，對(duì)于Vbus我們采用TS0511LE防護(hù)，對(duì)于D+、D-采用TT0521SB防護(hù)，常見(jiàn)的儀表盤包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、車速里程表、燃油表。水溫表、機(jī)油壓力表，每個(gè)盤的電流電壓傳輸特性不一樣，但都注重輸出的穩(wěn)定和低功耗，所以要考慮低漏電流和快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性，以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表為例。我們也采用TT1211MB防護(hù)。

圖 5BMS的電氣結(jié)構(gòu)

圖 6電機(jī)驅(qū)動(dòng)的ESD防護(hù)

圖 7USB2.0的引腳示意

圖 8USB2.0的ESD防護(hù)

圖 9發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表的ESD防護(hù)

產(chǎn)品參數(shù)表

總之，汽車BMS里的ESD防護(hù)是很重要的，需要重視起來(lái)，在未來(lái)，汽車可能實(shí)現(xiàn)的功能更多，電氣結(jié)構(gòu)會(huì)更加豐富，涉及到的電子元件更多，用到的ESD防護(hù)也會(huì)越來(lái)越多，所要求的特性也會(huì)不同，到時(shí)候就會(huì)要求ESD防護(hù)芯片更加多元以滿足不同的需求。

晶揚(yáng)電子|電路與系統(tǒng)保護(hù)專家

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