【原】奥迪e-tron的BMS系统

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下面我们来看看奥迪e-tron的电池系统，如图1所示，其基本的参数：

电池容量：95kWh；

额定电压：396V；

模组数量：36，12个电芯/模组；

单电芯能量：2.64kWh；

连接方式：108S 4P。

图1 电池系统结构图

在图1的右下角是BMS，它是由一个电池管理控制器(BMC)，12个电池模组控制器(CMC),电池接线盒(BJB)和电流电压传感器(CVS)组成，详细的结构如图2所示，另外整个BMS是由Marquardt和Dräxlmaier提供的。

图2 BMS

下面一一来简单聊聊，首先看一下BMC，其主芯片为32bit的SPC5746，电源芯片为MCZ33905，CAN收发器为TJA1051。其一路内CAN，用于与CMC和BJB通信，两路外CAN，其中至少一路与电机控制器通信，一路对外的LIN总线，2路高边输出(具体结构参考图3)，其是有Marquardt 提供的，其主要功能包括：

1、SOC和SOH的监控；

2、输出控制；

3、热管理；

4、互锁监控；

5、CAN/LIN通信。

图3 BMC结构图

BJB 是由Draxlmaier提供的，其包含主继电器的高侧(VND5160, ST)和低侧开关(ND7NV04, ST)。两个结合16/24位分辨率ADC (MCP3911, Microchip)的板载簧片继电器用于监测隔离电压。主芯片为MPC5744P，电源芯片为MC33908，另外该电源芯片集成了CAN收发器的功能，例外还采用了TJA1042收发器，其具体结构图如图4所示。

图4 BJB结构图

其中：

CON1：用于与BMC和CMC的CAN通信、12V低压供电以及Crash信号输出；

CON2：用于备份的crash信号输出；

CON3：六路高边输出和六路低边输出，以及4路温度输入；

CON4：传感器供电和与CVS的CAN通信；

CON5：三种高压的测量；

CON6：与高压继电器相连。

CMC是由Marquardt提供的，MCU为SPC5602，电源监控芯片为MC33771，供电和CAN收发器由NXP的UJA1164提供，其结构如图5所示。

每个CMC处理3个电池模组，包括电压电流的监控，电池均衡，以及电池温度监控，另外通过光耦和可控恒流源将故障信号从接插件CON2输出。

图5 CMC结构图

最后看一看CVS，CVS是由Draxlmaier提供的，其具有5个同步高压测量(利用AS8510和MCP3919)和两个冗余电流测量(MCP3919和MM9Z1J638BM2EP)。数据处理由电池监测传感器(MM9Z1J638BM2EP，freescale)管理，详细结构如图6所示。

图6 CVS的结构图