保时捷Cayenne BMS系统

保时捷Cayenne拥有14.1kWh锂离子电池，标称电压为382V。能量存储在8个电池模块中，每个模块包含13个电池组，每组的构成为8x 13s4p。电池管理系统由一个电池管理控制单元(BMC)，8个从从控制单元(CMU)，一个电池连接盒控制单元(BJB)，一个电流传感器(CS)组成，如图1所示。

图1 电池管理系统

BMC主要用于监控所有重要的参数，其主要功能包括：监控电池充电状态和电池健康状态，控制功率输出，热管理，CAN、LIN通信等。其主芯片是NXP的双核的SPC5646C，如图2所示。

图2 BMC

其中BMC与CMU和BJB是私有的高速CAN通信，两路连接至整车的高速CAN通信，一路连接至整车的LIN通信。

BJB控制单元控制主继电器，和用于预充电的MOSFET， 此外，它还监视高压和隔离电阻以及碰撞检测信号。BJB控制单元通过专用CAN与BMC通信，并通过单独的隔离专用CAN与CS通信。继电器控制部分由具有单独电源输入的专用开关电源供电。高压和隔离测量的开关阵列总共包括8个PhotoMOS继电器（4个单继电器，2个双继电器）。转换后的高压由TI ADS7952的12个12位ADC 通道转换。隔离度测量由（NXP）的主芯片SPC5043完成。

图3 BJB

每个CMU管理13个电池组，并监控各个电池组的电压和温度，同时管理电池的被动均衡。CMU是围绕TI的电池监控芯片BQ76PL455和NXP的MC9S12来进行通信和控制的，两者均位于高压侧，高压和低压是通过三个Analog Devices的双通道数字隔离器ADUM1280/1281隔离的，光耦将唤醒信号从设备的低压侧传输至高压侧，CAN收发器为TJA1042，如图4所示。

图4 CMU

CS通过2个独立的测量电路监控电池的总电流，第一个电路基于分流电阻和电池监控传感器NXP MM9Z1J638，该传感器还处理与BJB的CAN通信，第二个电路基于Melexis的霍尔效应电流传感器MLX91208，并向BJB提供模拟输出信号。CS的供电是有BJB提供的，如图5所示。

图5 CS