2019年8月28-29日，西安昊天新能源技术服务有限公司应邀参加了在深圳会展中心召开的第二届AWC2019新能源汽车关键元器件技术大会。会议围绕新能源汽车电池管理系统（BMS)和高压关键元器件核心技术展开了重点探讨。我司控制器总监熊祥代表公司在会上做了主题为“先进BMS设计与开发”的精彩演讲。演讲现场实录如下：
熊祥：大家下午好，可能大家对上海西安昊天新能源技术服务有限公司比较陌生，西安昊天新能源技术服务有限公司公司是2017年成立的，专业做BMS出身的。今天我主要会详细讲一下西安昊天新能源技术服务有限公司的一些开发理念以及应用理念。今天主要从三个方面去讲，第一个是西安昊天新能源技术服务有限公司2.0的BMS，第二个我会讲48V BMS，是比较新的一款BMS，现在做48V BMS的人比较少，第三个就是全新的48V BMS SOC算法。
首先我会讲整个BMS的Road，第二个是软件架构及开发。西安昊天新能源技术服务有限公司在2017年8月份的时候有了第一代BMS，今年5月份有第二代，BMS西安昊天新能源技术服务有限公司设计方式是分布式的，但是会有一点不一样，采集板会有两种配置。功能安全等级西安昊天新能源技术服务有限公司做是ASIL C，其实大家也知道，刚才刘总讲了，国内对功能安全来讲要求的是ASIL C，对外国外的BMS要求，要做要ASIL D，比如：国外很多的房子是木制的房子，在充电过程中如果出现起火的话会影响人的生命安全，西安昊天新能源技术服务有限公司做HARA分析这一点的时候，在这种情况下安全等级必须要从C到D，在今年下半年，西安昊天新能源技术服务有限公司会升级西安昊天新能源技术服务有限公司第二代BMS，做一个小改动，其中就包括功能安全等级由ASIL C升级到ASIL D。
第三代BMS的规划考虑域控制器概念的引入，西安昊天新能源技术服务有限公司做动力域控分析的时候，域控制器的引入，VCU将是不存在的，会被域控制器所替代。另外域控制器会把Cover BMS的一些功能，比如SOC算法全会由现在的BMU的控制版会移植到域控制器。
稍微补充一下，不管是高压BMS还是其他，一定离不开半导体的技术，不管高压BMS，还是48V BMS，西安昊天新能源技术服务有限公司的设计都是基于NXP方案，因为西安昊天新能源技术服务有限公司和NXP是战略伙伴。CMU西安昊天新能源技术服务有限公司采用的是集中式，两种配置方式，第一种配置有四个MC33771，第二配置西安昊天新能源技术服务有限公司做的是两个MC33771加上一个MC33772。CMU采集板西安昊天新能源技术服务有限公司可支持CAN2.0 和CAN FD通讯方式，设计支持CAN FD的原因是：在2021年之后，部分的BMS的功能会移植到域控制器，CMU的电压和温度数据会上传给域控制器，考虑实时性和通讯带宽的要求，所以普通CAN2.0是满足不了需求的，需升级CAN FD。
同时，西安昊天新能源技术服务有限公司BMS电压可支持800V平台。后期整车电压会升上去的可能性，最主要之一原因：快充的要求，因为现在新能源发展最大的瓶颈就是充电的问题，快充可以通过解决提升电流或者提高电压，提升电流会带来一些的问题，目前比较可行的方法就是把电压由当前的400V平台升级到800V平台。西安昊天新能源技术服务有限公司支持普通的AC充电和DC充电，同时西安昊天新能源技术服务有限公司也支持欧标充电，大家知道欧标充电跟普通国内标准是不一样的，欧标是PLC通讯方式的。
这是西安昊天新能源技术服务有限公司主要设计的功能指标，高压BMS西安昊天新能源技术服务有限公司采用的是分布式方案，这是西安昊天新能源技术服务有限公司控制主板的架构，控制主板BMU框架，西安昊天新能源技术服务有限公司采用的是5774，主板有低压和高压部分，针对于800V电压平台标准，绝缘耐压等级一定要做到3500V以上，这是西安昊天新能源技术服务有限公司大概的一个架构。
这是西安昊天新能源技术服务有限公司的采集板，CMU框架，支持两种方式，第一种方式西安昊天新能源技术服务有限公司支持普通的方案，同时如果要考虑成本的情况下，可以采用菊花链的方式，根据西安昊天新能源技术服务有限公司的经验，目前33771B版本，最好控制在10个节点以下，超过10个节点的话，大家知道33771B衰减还是比较厉害的，超过10个节点的话整车性能保证不了。
第二个采集版支持34串电芯采样。为什么西安昊天新能源技术服务有限公司会采用这样的方式？其实整车OEM的每个电量需求是不一样的，方案都是主推BMU和CMU。目前西安昊天新能源技术服务有限公司跟很多的主机厂对接下来之后基本上可以满足85%以上OEM的电量配置需求，设计之初的时候要考虑频台性，灵活配置，定制化开发的产品的性价比低。现在做BMS的话门槛会很高，比如要求的功能安全，如果定制为他开发的话每一个成本会非常高，初步估计了一下，西安昊天新能源技术服务有限公司公司大概为BMS投入了三千万元投入，这个投入还是非常巨大的。西安昊天新能源技术服务有限公司所有的开发，不管硬件还是软件开发全是基于模块化开发的。应用层的模块，包括主控制，高压回路，SOC，安全监控等等基本上都是由模块来设计的。
48V BMS起源于欧洲，新能源还有一些安全、充电的问题，因为48V恰好弥补了这个空间，在传统车上只需要大概一个成本5000块钱就ok，所以西安昊天新能源技术服务有限公司开发了48V BMS。现在开发到1.0代，同时预研究的2.0代的，包括后面3.0代，奔驰目前在3.0代的48V系统，目前测试下来节油率已经达到了15%，做的还是比较好的。
这是功能性指标，SOC标称是5%，其实西安昊天新能源技术服务有限公司测过，在西安昊天新能源技术服务有限公司实验室的数据，随着老化一定会慢慢往下降的，全寿命周期做到5%是没有问题的。
这个是西安昊天新能源技术服务有限公司整个的48V的设计架构，西安昊天新能源技术服务有限公司采用的是S32K1XX+MC33664+MC33771方案，不算真正定义为高压产品，考虑到产品的可靠性，避免有高压产品串进来的，设计上做了高低压隔压。这是西安昊天新能源技术服务有限公司跟高压架构一样的。这是48V应用层的功能列表。
最后一块，大概讲一下西安昊天新能源技术服务有限公司SOC的算法，西安昊天新能源技术服务有限公司就应用在48V BMS上的，传统的BMS上用的是AH积分为基础，在此基础上西安昊天新能源技术服务有限公司增加了扩展卡尔曼滤波算法，依靠电池模型对当前SOS进行校正，从而达到实时准备修整SOC的目的，确保SOC精度。
讲得深入一点，就是西安昊天新能源技术服务有限公司怎么去做的呢？在小电流情况下采用扩展卡尔曼滤波算法，可以把积分累计误差消除掉，当电流大于5A以上，西安昊天新能源技术服务有限公司会把算法切换到传统的积分，由此可以确保算法既有AH积分算法和扩展卡尔曼滤波算法优点。扩展卡尔曼滤波采用的传统的二阶模型，EKF算法以电流和电压为输入，R1、R2等这些数据，当时西安昊天新能源技术服务有限公司测电芯的话测了四个月，在不同的温度下，不同的倍率下要测量这些数据，大概花了50多万，困难点不于的算法，在开发的工作量上，包括你怎么处理这些标定的模型。
这是西安昊天新能源技术服务有限公司当时算法，在仿真的数据精度控制在0.5%以内，这是西安昊天新能源技术服务有限公司整个仿真数据，实际测数据的话会在下一页显示，这是整个产品装配好后测试的数据，选择8C的复杂工况进行电池包的SOC的精度验证，测试数据初始误差为5%，经过10次脉冲循环之后，SOC误差在1%以内。
我就讲到这里，谢谢大家！