電池技術(shù)的發(fā)展，總是趕不上電子產(chǎn)品功能性需求的腳步。想想你身邊的手機(jī)——目前一個(gè)品牌機(jī)型基本上都是一年一迭代的節(jié)奏，幾年下來(lái)什么CPU、GPU的性能指標(biāo)可能已經(jīng)翻番了，可為手機(jī)供電的鋰電池卻沒(méi)有什么變化。

如果不出意外，這樣的局面在電動(dòng)汽車(chē)身上也同樣會(huì)發(fā)生——盡管對(duì)不同電池材料的探索一直在加速，但人們也一直沒(méi)有找到一個(gè)“完美”的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池解決方案。

所以想讓電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力增強(qiáng)，能夠跑得更遠(yuǎn)，單單指望動(dòng)力電池技術(shù)的進(jìn)步，恐怕是不夠的，還需要電池管理系統(tǒng)（BMS）的加持。

在以動(dòng)力電池為能量源的電動(dòng)汽車(chē)中，BMS作為連接電池組、整車(chē)系統(tǒng)和電機(jī)的“紐帶”，其重要性不言而喻。BMS首先要對(duì)動(dòng)力電池的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)，接下來(lái)要在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)電池狀態(tài)（如SOC剩余電量和SOH電池老化程度）進(jìn)行評(píng)估，以確定合適的控制策略，確保電池組在安全的工作狀態(tài)下，完成充電、放電和配電的過(guò)程，最大限度地優(yōu)化電能的使用、延長(zhǎng)電池的壽命。而對(duì)于在整個(gè)電池管理控制過(guò)程中產(chǎn)生的大量的數(shù)據(jù)——既有來(lái)自電池系統(tǒng)本身的數(shù)據(jù)，也有與整車(chē)控制系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)——BMS還要有能力進(jìn)行傳輸和分析，并確保信息安全……

關(guān)于BMS重要性，一個(gè)總是被人們引用的例證就是特斯拉——在被稱(chēng)為電動(dòng)汽車(chē)“三大件”的電池、電機(jī)和BMS中，特斯拉對(duì)前兩者都是采用購(gòu)買(mǎi)其他廠商產(chǎn)品的策略，而只有BMS的研發(fā)是親力親為，足見(jiàn)BMS在電動(dòng)車(chē)企心目中的地位是多么關(guān)鍵，很多電動(dòng)汽車(chē)廠商都將BMS技術(shù)視為自己的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

為了滿(mǎn)足人們對(duì)電動(dòng)汽車(chē)更遠(yuǎn)續(xù)航能力的期望，今天的BMS也在幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)上不斷精進(jìn)。

電池狀態(tài)估算：基于電池的精確建模和參數(shù)監(jiān)測(cè)。通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和先進(jìn)的算法，對(duì)SOC、SOH、SOP等電池狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的估算，為電池管理提供可靠的基礎(chǔ)。

均衡管理技術(shù)：動(dòng)力電池組中單體電池的不一致性會(huì)極大影響電池的可用容量，這就需要通過(guò)均衡管理技術(shù)（通常包括被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡兩種技術(shù)路徑）改善電池的一致性，提升電池組的使用壽命。

分布式架構(gòu)：不同于傳統(tǒng)的一體式和主從式BMS，分布式的BMS系統(tǒng)將電池模組和電池采集單元集成在一起，讓電池組更加模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化，擴(kuò)展性更強(qiáng)，還可簡(jiǎn)化裝配過(guò)程、便于實(shí)現(xiàn)電池的梯次利用。

BMS與VCU的融合：將BMS的主控功能與整車(chē)控制器（VCU）功能集成在一起，由VCU根據(jù)整車(chē)信息和電池信息采取更合理和高效的控制策略，對(duì)于可提升實(shí)時(shí)性、安全性和可靠性也很有幫助。

功能安全：近年來(lái)備受關(guān)注的全新的安全技術(shù)理念和方法，保障安全系統(tǒng)在必要時(shí)能有效地執(zhí)行其安全功能，通過(guò)特定的基于風(fēng)險(xiǎn)的分析方法確保汽車(chē)安全完整性能夠滿(mǎn)足ASIL安全等級(jí)的要求。

由此可以看出，今天的BMS開(kāi)發(fā)者身上至少有三個(gè)如山大的“鴨梨”：BMS的重要性，讓其工作時(shí)不敢有半點(diǎn)閃失，以確保公司在電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中不掉隊(duì)；BMS的復(fù)雜性，從硬件架構(gòu)到軟件算法，還要兼顧成本，操心事也著實(shí)不少；同時(shí)，BMS技術(shù)仍處于快速迭代期，各種探索和嘗試層出不窮，開(kāi)發(fā)者還要追蹤各種新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)鏈上游的芯片廠商，如TI、NXP、Infineon、Maxim等都相繼推出了一系列的底層芯片，還提供了配套的軟件開(kāi)發(fā)工具。與此同時(shí)，很多技術(shù)廠商也在努力為下游的BMS開(kāi)發(fā)者提供更完善的解決方案，讓他們基于方案進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)變得更容易。

比如安富利推出的BMS整體解決方案，采用NXP成熟的核心芯片，功能安全等級(jí)達(dá)到了ASIL-C/D，可實(shí)現(xiàn)2mV的高精度的測(cè)量，具有板載300mA的被動(dòng)電池均衡，支持同步的電池電壓/電流測(cè)量，具有抗熱插拔的魯棒性，且芯片組有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。對(duì)于BMS開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，這樣一攬子的解決方案可將BMS開(kāi)發(fā)化繁為簡(jiǎn)，縮短其開(kāi)發(fā)周期。

圖1，安富利開(kāi)發(fā)的BMS整體解決方案

總之，快速進(jìn)化的BMS方案，加上不斷完善的動(dòng)力電池技術(shù)，有了這兩者，猶如為電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)裝上了兩個(gè)“車(chē)輪”，驅(qū)動(dòng)其沿著既有路線，不減速不跑偏，發(fā)展得更快，跑得更遠(yuǎn)。