01
电池管理概述
为什么需要BMS?核心功能与架构,低功耗设计的必要性。
BMS系统架构
02
电池特性基础
锂离子工作原理,充放电曲线,关键参数:电压、电流、温度、SOC、SOH。
锂离子SOCSOH
03
低功耗设计原则
系统级低功耗策略,器件选型,电源轨规划,静态与动态功耗权衡。
低功耗电源轨
04
电池电量监测基础
电压法、库仑计数法、阻抗跟踪法原理与对比。
电量计阻抗跟踪
05
电压法电量监测
开路电压(OCV)原理,OCV-SOC标定,查表法,精度与局限。
OCV查表法
06
库仑计数法电量监测
电流采样,双向检测,积分算法,累计误差与校准策略。
库仑计积分
07
阻抗跟踪法电量监测
电池内阻模型,动态阻抗估算,融合算法,高精度方案。
阻抗融合算法
08
电池保护电路设计
过充/过放/过流/短路/温度保护,阈值设定。
保护阈值
09
电池均衡电路设计
被动均衡,主动均衡拓扑(电容/电感/变压器),均衡策略。
均衡主动均衡
10
电池充电管理
恒流恒压(CC/CV)充电,充电曲线,终止条件,安全。
CC/CV充电曲线
11
电池放电管理
放电截止电压,C-rate,放电效率,脉冲放电特性。
放电C-rate
12
温度管理
热敏电阻选型,温度采样电路,保护策略,热管理设计。
NTC热管理
13
低功耗电源轨设计
LDO/DC-DC选型,电源切换(理想二极管),休眠唤醒管理。
LDODC-DC休眠
14
微控制器选型与低功耗模式
MCU选型,睡眠/深度睡眠/待机,唤醒源配置。
MCU低功耗模式
15
模拟前端(AFE)芯片选型
AFE功能框图,关键指标(精度/功耗/保护),典型芯片对比。
AFE模拟前端
16
电流采样电路设计
采样电阻选型,差分放大器,共模抑制,增益与偏置校准。
电流采样差分放大
17
电压采样电路设计
分压电阻网络,多路复用器,ADC驱动,抗混叠滤波。
分压ADC驱动
18
通信接口设计
I2C/SPI/SMBus/HDQ对比,隔离,电平转换,低功耗通信。
I2CSPI隔离
19
电池组串并联设计
串联电压叠加,并联容量叠加,连接器与汇流排设计。
串并联汇流排
20
PCB布局与布线
电源回路,信号完整性,热管理,模拟/数字分区,接地。
PCB布局接地
21
电池建模与仿真
一阶/二阶RC模型,参数辨识,Simulink仿真实践。
RC模型Simulink
22
SOC估算算法
扩展卡尔曼(EKF),无迹卡尔曼(UKF),神经网络,算法对比。
EKFUKF神经网络
23
SOH估算算法
容量衰减模型,内阻增长,循环寿命预测,数据驱动。
SOH寿命预测
24
BMS固件架构
任务调度,状态机,数据采集与处理,故障诊断。
固件状态机
25
BMS硬件在环测试
HIL平台搭建,测试用例,故障注入,性能验证。
HIL测试
26
BMS认证与标准
UL/IEC/UN38.3,功能安全ISO 26262,EMC测试。
认证ISO 26262
27
无线电池管理系统
BLE/Zigbee/Wi-Fi,无线唤醒,同步采样挑战。
无线BLE
28
BMS在储能系统中的应用
家庭/工商业/电网级储能,BMS与PCS协同。
储能PCS
29
BMS在电动汽车中的应用
动力电池包,BMS与VCU通信,热管理系统集成。
电动汽车VCU
30
BMS发展趋势
智能BMS,云边协同,数字孪生,固态/钠离子电池挑战。
智能BMS数字孪生