电池管理系统技术协议

EV05电池管理系统技术协议 苏州安靠电源有限公司B65P43电池管理系统技术协议制订审核批准文件变更履历版本号修改人修改日期更改简要A周东锡2015-11-05新制订电池管理系统技术协议甲方： 苏州安靠电源有限公司乙方： 惠州市亿能电子有限公司苏州安靠电源有限公司 （甲方）向惠州市亿能电子有限公司（乙方）购买一套电池管理系统（亿能工程代号：B65P43），对应的整车配置电池系统由28并96串共2688只三元材料电芯联接组成，单只电芯标称规格： 3.6V/2.7Ah 双方经友好协商，签署本技术协议电池系统基本参数基于整车对电池系统的需要，双方就表1所列的电池系统基本参数信息进行确认表1 电池系统基本参数（亿能提供）序号项目参数1基本参数BMS工作电压范围12V（6V～18V）2BMS工作功耗（额定/峰值）主板：3.6W/120W(峰值持续时间10mS) 从板：2.8W/120W(峰值持续时间10mS)3BMS静态功耗主板≤1mA ； 单个从板≤0.1mA4BMS工作温度范围-40℃～85℃5BMS储存温度范围(℃)-40℃～95℃6BMS工作湿度范围(%)5%～95%7单体电池电压检测范围0～5V8单只电池电压采样精度≤10mV（2V～5V@-25℃～55℃）9单只电池电压采样频率<20mS10总电压检测通道数2（检内部总电压及外部总电压）11总电压测量范围0V～900V12总电压检测精度<0.5%FSR（FSR：满量程）13温度测量范围-40℃～125℃14温度检测精度<2℃（NTC,@-40℃～-20℃）<1℃（NTC,@-20℃～65℃）<2℃（NTC,@65℃～125℃）15电流检测精度<1%FSR（FSR：满量程）16绝缘监测分三级，0：无故障(>500Ω/V )；1：一般故障（100～500Ω/V）；2：严重故障（<100Ω/V ）17绝缘故障判断依据GB/T 18384.3-200118SOC估算精度<8%（纯电动工况）19均衡模式被动均衡：100mA20对外CAN接口路数2路高速CAN（其中整车CAN可以配置为带CAN唤醒功能）21主控继电器控制路数6路（4路控制电源正，2路控制电源地）22从控继电器控制路数2路（只能控制电源地）23继电器功率（峰值）一般情况，不需要中间继电器24国标充电信号检测支持慢充CC和CP信号检测；支持快充CC2信号检测。

25EMC性能测试亿能企业参考标准26故障数据记录有27电池参数表*甲方提供28电池管理系统清单*亿能提供29电池箱电芯排布及接线图*甲方提供30重量BCU 重量0.65KG3148S-B从板重量1.01KG3260S-B从板重量1.25KG表2 立项信息（甲方提供）序号项目参数1、基本信息填表日期2015年10月28日2、直接客户苏州安靠电源有限公司3、电动类型纯动（√）混动（） 增程式（）4、汽车型号绿野小型SUV5、是否为快换模式是（） 否（√）6、均衡方式被动均衡（√）；主动均衡（）7、电池类型磷酸铁锂（） 锰酸锂 （）钛酸锂 （） 三元材料（√）8、电池厂家苏州安靠电源有限公司9、单体电池容量2.7 Ah10、电池组容量75.6 Ah11、电芯极柱螺栓直径/mm12、串并联形式28并96串13、电池额定电压345.6 V14、电池箱数 1箱15、每箱电池串数96串16、电池箱防护等级IP67(甲方填写)17、BMS防护等级IP40 18、BMS供电电压12V19、结构电池箱在车辆上的布局图有（√） 无（）20、电流传感器类型分流器21、电流传感器300A/75mV（小型号）22、电流传感器安装位置电池箱内（√）高压箱内（） 车体上（）23、温度传感器类型NTC24、温度采样点数温度点分布8+8，共16个25、温度传感器布局固定在电芯极柱（极柱直径是：8mm）26、充电模式下，低压电源特性充电时，给BMS电源提供方式（线径>3mm2）车载铅酸电池（√）充电机（）27、充电时，给BMS供电电源电压及功率 12V28、冷/热管理是否需要散热风机是（） 否（√）29、是否需要加热器是（） 否（√）30、高压控制及功率是否控制高压是（√） 否（）31、是否控制正接触器是（√） 否（）32、是否控制负接触器是（√） 否（）33、是否控制DC/DC接触器是（√） 否（）34、是否控制充电接触器是（√） 否（）35、电机功率额定功率：30kW 峰值功率：71.2 kW36、电池充/放电电流额定电流：快充电流25A，慢充电流20A，放电电流100A；最小电流：快充电流5A，慢充电流5A；峰值电流：放电200A，充电30A。

37、通讯及显示设备整车CAN总线协议制定方甲方（√） 乙方（）38、是否有整车CAN通讯数据库（dbc文件）是（√） 否（）39、整车CAN是否接120欧终端电阻是（√） 否（）40、充电CAN是否接120欧终端电阻是（√） 否（）41、充电是否有CAN总线协议附件是（√） 否（） 国标充电协议（√）42、是否需要显示设备是（） 否（√）43、充电接口快充连接确认CC2是（） 否（√）44、慢充连接确认CC是（√） 否（）45、慢充控制信号CP是（） 否（√）电池管理系统基本拓扑参考图图1电池管理系统拓扑结构BMU: 电池管理从控单元BCU: 电池管理主控单元电池管理系统（BMS, Battery Management System）基本拓扑结构内部CAN总线：BMS内部CAN CAN1：整车CAN CAN2：充电机CAN电池管理系统功能（1） 单体电池电压的检测利用专用电压测量芯片，内含高精度A/D转换模块精确及时监控电池在使用过程中的状态及变化有效时防止电池的不正当使用2）电池温度的检测采用NTC温度检测方案，具备断线和短路故障检测能力。

3）电池组工作电流的检测以分流器方案为主，同时提供2路AD扩展配置，用于支持LEM公司的单电源5V供电的霍尔传感器；高低压耐压等级按照2500VDC设计4） 总电压检测持2路总电压检测5） 绝缘监测检测动力电池与车底盘之间的绝缘电阻，并按照国家电动汽车GB-T 18384.1—18384. 3-2001相关标准对绝缘进行分级，分级编号、标准和建议参见下表：故障级别绝缘电阻建议0>500Ω/V正常1介于100Ω/V与500Ω/V之间到站后及时维护2<100Ω/V严重绝缘故障，立即维修（6） 热管理依据甲方提供的加热控制策略，在电池温度超过限定值时由主板控制加热器启动，配合整车控制，实现热管理7） 电池组SOC的估测（8） 通过分流器对电流采样，完成电流测量和SOC估算电池故障分析与在线报警BMS具备系统自诊断功能，系统上电后对电压、温度、通讯、时钟、存储器、内部通讯等部件进行检测，同时依据甲方提供的信息，对电池的过压、欠压、过流、过温、SOC过低/高以及一致性等电池故障进行判断和报警9） 与车载设备通信BMS与整车采用高速CAN通讯，及时可靠地将电池状态报至整车，有效地防止电池滥用BMS向整车按故障严重性分二级进行报警，在一级报警情况下BMS计算降功率后的电池可用充放电流，电机控制器应根据BMS发送的可用充放电电流值进行降功率运行；二级报警情况下，BMS将电池的可用充放电电流置零后发送给电机控制器，电机控制器应停止对电池进行放电。

10） 充电管理充电过程中BMS依据电池的当前信息，为充电机实时提供电池的最大允许充电电流，电池的实际充电电流应在BMS允许的充电电流和充电机的设计最大输出电流之间取小11） 高压上下电管理BMS可以实时控制整车的高压继电器，最多可以控制6路，实现多路高压的输入输出控制，保证电池系统的安全有效，并与整车的控制策略的全匹配12） 均衡管理BMS可以根据电池系统各个单体的容量，进行电池均衡动作，保证电池长期使用过程中的一致性，提升电池使用效率13） 功率估算实时估算电池系统的当前可用功率，作为整车的功率参考因素，保证电池系统的正常运行14） 数据记录及读取BMS可以记录电池系统发生故障时刻的电池数据，为故障分析提供依据，快速定位历史故障原因BMS可以记录电池系统运行的历史数据，每运行3分钟记录1条，共记录500条以上数据都是循环记录，达到存储数量后，自动擦除旧数据，数据通过专用上位机进行读取主控技术参数系统时钟：用于提供系统记录数据的发生时间继电器控制：具备额定驱动电流为1A(峰值电流可达到3A,<1S)的高电平继电器控制通道4路，具备额定驱动电流为1A(峰值电流可达到3A,<1S)的低电平继电器控制通道2路；选择集成自诊断、短路和过热保护功能且空间小的兼容12V/24V电压等级的汽车级集成智能开关。

延时断电功能：在车辆下电或充电机停机后，BMS可通过车辆常火信号继续供电，直到BMS系统完成下电流程后(<1S，或按控制要求进行延时)，BMS自动待机总电压测量：可支持2路总电压检测通道，通过高精度电压测量芯片，准确测量电池组总正、总负之间的电压电流测量：通过分流器或霍尔传感器进行电流采样，完成电流的测量和AH累计绝缘检测：检测动力电池与车底盘之间的绝缘电阻，BMS检测系统对地电阻大于2MΩCAN1：用于与电机控制器/整车控制器/仪表之间通讯，优化驾驶（如果有控制器或仪表）CAN2：用于与充电机之间通讯，优化充电（如果充电需要BMS控制及管理，并且有独立CAN）内部CAN：主控板以及从控之间的通讯接口；也可和PC上位机连接，进行数据监控或用户程序下载从控技术参数温度检测：每个从控最多可检测8个NTC温度传感器,系统具备温度传感器查询、温度传感器丢失、温度传感器不能读回数据、温度超高等检测功能根据温度传感器编号判断其在电池箱内的位置电压检测：单个从控最多可检测24～60路电压如果加装保险，为了排除保险对测量误差的影响，需要在保险前后分别引线注：不得利用电压采样线对电池补电或放电）继电器控制：具备额定驱动电流为1A(峰值电流可达到3A,<1S)的低电平控制通道2路；内部CAN：主控、从控之间的通讯接口；也可和PC上位机连接，进行数据监控或用户程序下载。

安装操作1、调试批量情况下，乙方提供相关技术支持，由甲方完成所有调试，必要时乙方到现场调试2、主控板和高压控制器安装（1）乙方提供主控板和高压器件以及与整车对接接插件段的相关线束并指导甲方进行安装（如果高压器件为甲方自购的，则由甲方负责）2）主控与整车对接的接插件由甲方或甲方委托其他供应商提供并安装3）电流检测用分流器及线束由乙方提供，由乙方指导甲方安装3、从控安装（1）乙方提供并指导安装电池管理从控单元、温度传感器以及相关线束，包含电压检测线、温度检测线、电源线、CAN通信线2）到各个电池箱体的电源线、通讯线由乙方提供并指导安装4、布线注意事项通信线应尽量离开动力线（0.2m以上）、离开低压控制线（0.05m以上）；低压供电线尽量离开动力线（0.2m以上）如果动力线无屏蔽，以上距离需加大建议电机控制器交流动力线和直流母线保持一定距离（0.5m以上）法律声明（1）本项目中甲方向乙方提供的所有资料，乙方未经甲方允许不得泄露，如果确定乙方行为违法或有损本公司的合法利益，则甲方保留但不限于采取相关法律措施的权利2）该文件由惠州市亿能电子有限公司起草，除非征得本公司同意，本文件的信息及其任何组成部分不得被重新编辑、复制、仿制、抄袭，或为任何未经本公司允许的商业目的所使用。

如果本公司确定客户行为违法或有损本公司的合法利益，则本公司保留但不限于采取相关法律措施的权利甲方代表： 乙方代表：日期： 日期：附件1 BMS系统低压供电示意图附件2整车 CAN总线协议（整车通讯协议）BMS与整车通讯协议参照文件《SEV000_CAN_BMS_CAN_V1.1.xls》注：有些CAN信号处理方式以沟通内容为准附件3充电 CAN总线协议（充电通讯协议）BMS与车载充机电通信协议参照文件《SEV000_CAN_BMS_CAN_V1.1.xls》附件4电池箱2D/3D结构图注：以电子文档为准附件5电池参数表（1） 电池故障阀值及其响应方式（一级为轻微、二级为较严重、三级为严重）BMS保护参数序号项目设定说明处理方式1.总电压过高1（V）393所允许的最高总电压1一级故障报警、不上报故障2.总电压过高2（V）395所允许的最高总电压2二级故障报警、上报故障3.总电压过高3（V）398所允许的最高总电压3三级故障报警、上报故障，充电时断开主回路继电器，放电时不断开4.总电压过低1（V）316所允许的最低总电压1一级故障报警、不上报故障5.总电压过低2（V）288所允许的最低总电压2二级故障报警、上报故障6.总电压过低3（V）264所允许的最低总电压3三级故障报警、上报故障，放电时断开主回路继电器，充电时不断开7.SOC初始设定值（%）30　　8.SOC过高1（%）101电池包SOC过高阀值1一级故障报警、不上报故障9.SOC过高2（%）101电池包SOC过高阀值2二级故障报警、不上报故障10.SOC过高3（%）101电池包SOC过高阀值3三级故障报警、不上报故障11.SOC过低1（%）30%电池包SOC过低阀值1一级故障报警、不上报故障12.SOC过低2（%）20%电池包SOC过低阀值2二级故障报警、不上报故障13.SOC过低3（%）10%电池包SOC过低阀值3三级故障报警、不上报故障14.放电电流过大1（A）200所允许最大放电电流1一级故障报警、不上报故障15.放电电流过大2（A）250所允许最大放电电流2二级故障报警、不上报故障16.放电电流过大3（A）300所允许最大放电电流3三级故障报警、不上报故障17.充电电流过大1（A）20所允许最大充电电流1一级故障报警、不上报故障18.充电电流过大2（A）21所允许最大充电电流2二级故障报警、不上报故障19.充电电流过大3（A）25所允许最大充电电流3三级故障报警、不上报故障20.单体电压过高1（V）4.10充电最大单体电压1一级故障报警、不上报故障21.单体电压过高2（V）4.12充电最大单体电压2二级故障报警、不上报故障22.单体电压过高3（V）4.15充电最大单体电压3三级故障报警、不上报故障23.单体电压过低1（V）3.3放电最小单体电压1一级故障报警、不上报故障24.单体电压过低2（V）3.0放电最小单体电压2二级故障报警、上报故障25.单体电压过低3（V）2.75放电最小单体电压3三级故障报警、上报故障，放电时断开主回路继电器，充电时不断开26.单箱电压不均衡1（V）0.6单箱最大电压不均衡值1一级故障报警、不上报故障27.单箱电压不均衡2（V）0.8单箱最大电压不均衡值2二级故障报警、不上报故障28.单箱电压不均衡3（V）1单箱最大电压不均衡值3三级故障报警、不上报故障29.整组电压不均衡1（V）0.6整组最大电压不均衡值1一级故障报警、不上报故障30.整组电压不均衡2（V）0.8整组最大电压不均衡值2二级故障报警、不上报故障31.整组电压不均衡3（V）1.0整组最大电压不均衡值3三级故障报警、不上报故障32.单箱温度不均衡1（℃）10单箱最大温度不均衡值1一级故障报警、不上报故障33.单箱温度不均衡2（℃）15单箱最大温度不均衡值2二级故障报警、不上报故障34.单箱温度不均衡3（℃）18单箱最大温度不均衡值3三级故障报警、不上报故障35.整组温度不均衡1（℃）10整组最大温度不均衡值1一级故障报警、不上报故障36.整组温度不均衡2（℃）15整组最大温度不均衡值2二级故障报警、不上报故障37.整组温度不均衡3（℃）18整组最大温度不均衡值3三级故障报警、不上报故障38.温度过高1（℃）50设定温度上限阀值1　一级故障报警、不上报故障39.温度过高2（℃）55设定温度上限阀值2二级故障报警、上报故障40.温度过高3（℃）60设定温度上限阀值3三级故障报警、上报故障，断开主回路继电器41.温度过低1（℃）-10设定温度下限阀值1一级故障报警42.温度过低2（℃）-15设定温度下限阀值2二级故障报警、上报故障43.温度过低3（℃）-20设定温度下限阀值3三级故障报警、上报故障，断开主回路继电器44.绝缘电阻（Ω/V）　/大于100，小于500一级故障报警、上报故障45.绝缘电阻（Ω/V）　/小于100二级故障报警、上报故障，断开主回路继电器46.最大允许单体电压（V）4.124.05V降电流，4.12V结束充电充电控制参数47.最大允许总电压（V）395.5/48.最小允许单体电压1.5/49.最大允许充电电流（A）20/50.最小允许充电电流（A）3/51.最大允许充电温度（℃）55/52.最小允许充电温度（℃）-0/53.电流步长(A)5降电流幅度54.从板数设定(个)2设定从板的数量（48S+60S）（2） 电池SOC-OCV参数表（用于SOC修正）：若无相关参数说明：无电池SOC相关参数，BMS做SOC修正有：满充电修正到100%；最低单体过低修正到0%；最高单体过高修正到100%。

若BMS长期无修正条件，或电池容量衰减、基准容量偏差等都会造成SOC误差无限增大全温度范围下的SOC-OCV参数SOC(0.1%)01002003004005006007008009001000OCV(0.001v)/-20℃~60℃　　　　　　　　　　不同温度范围下的SOC-OCV参数SOC(0.1%)01002003004005006007008009001000OCV(0.001v)/-20℃~0℃　　　　　　　　　　　OCV(0.001v)/1℃~15℃　　　　　　　　　　　OCV(0.001v)/16℃~45℃　　　　　　　　　　　OCV(0.001v)/46℃~60℃　　　　　　　　　　　（3） 电池组充放电功率参数表电池组充放电功率参数表10S放电功率(Kw)SOC\温度-25-20-1001025405060650000000000010030304050606060500200303040506060605003003030405060606050040030304050606060500500304040506060605006004040406060606050070040404060606060500800404050607060605009004040506070706050010004040506070706050010S回馈功率(Kw)SOC\温度-25-20-10010254050606500000454545454501000004545454545020000045454545450300000454545454504000004545454545050000045454545450600000454545454507000004545454545080000045454545450900000454545454501000000000000持续放电电流(0.1A)SOC\温度-25-20-10010254050606500000000000100505010010010010010060020050501001001501501506003005050100100150150150600400505010010020020020060050050501001002002002006006001001001001002002002006007001001001001002002002006008001001001001002002002006009001001001001002002002006001000100100100100200200200600持续回馈电流(0.1A)SOC\温度-25-20-10010254050606500000303030303001000003030303030020000030303030300300000303030303004000003030303030050000030303030300600000303030303007000003030303030080000030303030300900000303030303001000000000000附件6 BMS对外接口定义注：以确认的线束图纸为准。

附件7 高压原理图及高压控制策略参照文件《SEV000BMS相关逻辑图.pdf》附件8电池管理系统清单序号型号数量单位备注1EV05主控1件放在电池箱内，由乙方提供2EV05从控2件1个60S、1个48S从板，放在电池箱内，由乙方提供3主板线束1束由乙方提供4从板线束1束由乙方提供5分流器 1PCS300A/75mv，放在电池箱内，由乙方提供附件9电池管理系统安装结构图9.1 主控盒外形空间尺寸（包含线束接插件）:19118430mm安装尺寸:179130.530mm （1PCS）9.2从控盒60S外形空间尺寸（包含线束接插件）:33717030mm安装尺寸:32411630mm（1PCS）9.3 从控盒48S外形空间尺寸（包含线束接插件）:29017030mm安装尺寸:27711630mm（1PCS）9. 分流器尺寸图300A/75mV（小型号）：21。