電動(dòng)汽車用鋰離子電池容量大、串并聯(lián)節(jié)數(shù)多，系統(tǒng)復(fù)雜，加之安全性、耐久性、動(dòng)力性等性能要求高、實(shí)現(xiàn)難度大，因此成為影響電動(dòng)汽車推廣普及的瓶頸。鋰離子電池安全工作區(qū)域受到溫度、電壓窗口限制，超過該窗口的范圍，電池性能就會(huì)加速衰減，甚至發(fā)生安全問題。溫度對(duì)鋰電池性能尤其安全性具有決定性的影響，當(dāng)溫度過高時(shí)，會(huì)給電池的壽命造成不利影響。當(dāng)溫度高至一定程度，則可能造成安全問題。過低的電壓或者過放電，會(huì)導(dǎo)致電解液分解并產(chǎn)生可燃?xì)怏w進(jìn)而導(dǎo)致潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。過高的電壓或者過充電，可能導(dǎo)致正極材料失去活性，并產(chǎn)生大量的熱；普通電解質(zhì)在電壓高于4.5 V時(shí)會(huì)分解。

為了解決這些問題，人們?cè)噲D開發(fā)能夠在非常惡劣的情況下進(jìn)行工作的新電池系統(tǒng)，另一方面，目前商業(yè)化鋰離子電池必須連接管理系統(tǒng)，使鋰離子電池可以得到有效的控制和管理，每個(gè)單電池都在適當(dāng)?shù)臈l件下工作，充分保證電池的安全性、耐久性和動(dòng)力性。

電池管理系統(tǒng)（Battery Management System），簡(jiǎn)稱BMS，它的主要任務(wù)是保證電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能，可以分解成如下三個(gè)方面：

1）安全性，保護(hù)電池單體或電池組免受損壞，防止出現(xiàn)安全事故；

2）耐久性，使電池工作在可靠的安全區(qū)域內(nèi)，延長(zhǎng)電池的使用壽命；

3）動(dòng)力性，維持電池工作在滿足車輛要求的狀態(tài)下。

一汽大眾最新投放的ID4和ID6采用的是有PREH提供的BMS系統(tǒng)，是由德國大眾開放的最新一代BMS系統(tǒng)。下面就結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)方面來探究一下這個(gè)動(dòng)力電池的大腦如何為ID4和ID6提供出色的動(dòng)力及控制性能的。

ID4 Crozz BMS系統(tǒng)介紹

ID4 Crozz的BMS系統(tǒng)主要有BMCe和CMCe兩部分組成，BMCe的全稱為Battery Management Controller extended, CMCe的全稱為Cell Module Controller extended, 一套完整的BMS系統(tǒng)架構(gòu)由一個(gè)BMCe和多個(gè)CMCe組成，如下圖所示：

在這套系統(tǒng)當(dāng)中，BMCe的主要功能包括：

1) 監(jiān)測(cè)和診斷電池的電壓和電流

2) 計(jì)算電池的SOC和壽命，計(jì)算持續(xù)功率和最大功率下電池的電壓和電流限制

3) CMCs供電、通訊、診斷

4) 與整車系統(tǒng)通訊

5) 電池端、車身端絕緣監(jiān)測(cè)

6) 保險(xiǎn)絲診斷

7) 繼電器控制和診斷

8) 高壓互鎖

9) 充電控制和監(jiān)測(cè)

10) 冷卻系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和控制

11) 管理故障信息

其相關(guān)功能在PCBa上的分布如下：

CMCe的主要功能包括：

同步測(cè)量每塊電池的電壓并通過CAN發(fā)送到BMCe

1) 測(cè)量電池模組內(nèi)溫度并通過CAN發(fā)送到BMCe

2) 均衡每塊電池的電壓

3) 過壓/欠壓報(bào)警

CMCe的PCBa結(jié)構(gòu)如下，可以根據(jù)不同的電芯模組需求，使用12/36/48通道的CMCe。同時(shí)，在模塊之間使用了菊花鏈的結(jié)構(gòu)，具有可靠、高速通信隔離、成本低等特點(diǎn)。

先進(jìn)的結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計(jì)保證BMS系統(tǒng)能夠滿足整車對(duì)動(dòng)力電池性能的嚴(yán)苛要求。每一臺(tái)ID4和ID6都擁有一顆這樣優(yōu)秀的電腦，指揮車輛在任何工況下都能夠發(fā)揮出色的性能，并在安全性方面提供最佳的保障。