BMS系统如何做好电源和信号隔离？

　　现今电动汽车车型日新月异，如何在诸多车型中脱颖而出呢?一款性能强大的电动汽车内部一定会有一套优质的电池管理系统(BMS)，而想要打造优质的BMS，隔离电源和隔离CAN收发器的选择至关重要，那么在BMS方案中隔离电源和隔离CAN收发器该如何选择呢?

一、电动汽车BMS简介

　　电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT  SYSTEM简称BMS)是连接车载电力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测，电池状态评估，在线诊断和报警，均衡控制等。为什么电动汽车BMS会兴起呢?

　　电动汽车的动力和储能电池均是采用电池组的形式，但基于现有的制造水平，单体电池之间尚不能达到性能的完全一致，在通过串并联方式组成大功率、大容量动力电池组后，苛刻的使用条件也易诱发局部偏差，从而引发安全问题。为对电池组进行合理有效的管理控制，BMS性能至关重要。

　　二、BMS的工作原理

　　BMS与电动汽车的动力电池紧密结合在一起，那么BMS是如何保证对电池组进行合理有效的管理控制呢?它具体的工作如下。

　　监测电池的整体情况，通过传感器对电池的电压、电流、温度进行实时检测;

　　管理电池的工作状态，对电池进行漏电检测、热管理、电池均衡管理、报警提醒，计算剩余容量(SOC)、放电功率，电池劣化程度(SOH)和剩余容量(SOC)状态;

　　电池状态预估，根据电池的电压电流及温度用算法控制输出功率以获得行驶里程，以及用算法控制充电机进行电流的充电。

　　而这一系列信息传输均是通过CAN总线接口与车载总控制器、电机控制器、能量控制系统、车载显示系统等进行实时通信，终保证对电池组进行合理有效的管理控制，

　　　三、BMS应具备的三要素

那么要如何保证BMS正常工作呢?让我们从BMS在汽车内部的工作环境着手吧。

　　首先，应避免BMS模块之间的相互干扰，电源输入前端使用隔离DC-DC电源。一台车里有很多BMS模块，每个模块都集中从蓄电池里取电，具体电动汽车内部框图如图3所示。为保证每个模块供电不会相互串扰，同时保证BMS单个模块的独立性，因此需要在BMS的电源输入前端使用隔离DC-DC电源，并且输入电压范围应较宽。

其次，应保证BMS能够与电动汽车进行实时通信，通信前端做CAN隔离处理。汽车内部的通信环境较为恶劣，存在着浪涌、脉冲等干扰信号，为保证正常通信，同样基于系统间低耦合性和配合电源安规的考虑，CAN端也需要做隔离处理，并且对防护等级和传输速率要求较高。

　　，应保障驾驶人员的人身安全，需要较高等级的电源隔离防护。由于多个电池串联后，电池组的电压非常高，一般可达500VDC左右，是属于对人体有安全威胁的电压，为保障蓄电池低压侧的安全，一般也会用隔离DC-DC隔开高压和低压侧。

　　四、BMS电源与信号隔离推荐方案

　　由于BMS的安全性考虑，系统之间需要进行电源和信号隔离，BMS主板供电来源于电池组。一般是12V(也有24V)，采用较多的是2W/3W隔离DC-DC电源模块，如：ZY2405WHB1CS-2W，ZY2405WRBDD-3W。部分功率要求高的场合也会选用6W隔离DC-DC电源模块，如：E2412URAD-6W。对于EMI要求高的场合，可以在隔离DC-DC电源模块输入端加π型滤波电路，具体的产品实物如图4所示。

考虑到BMS的安全性，多采用CAN通信，相应的在防干扰，隔离等方面就要花费很大心思。如下图5所示，ZLG致远电子专门的CTM系列隔离CAN收发器，隔离电压达到3500VDC(如：CTM1051KT/CTM1051KAT)，工作温度-40℃～+85℃，符合“ISO  11898-2”标准，标准DIP-8 引脚封装，超小体积，在BMS、充电桩、电动汽车等领域被广泛应用。