电池管理系统BMS硬件技术要求书

1、记录编号：MA/SIR X.X.XBMS硬件技术要求编 制 审 核 会 签 批 准 1. 产品技术要求1.1 硬件选型要求BMS的主控单元微处理器必须满足如下的性能要求：序号 项目 主板MCU性能要求1 处理器类型 16位汽车级芯片2处理器总线时钟频率80MHz3Internal RAM（随机读写存储器）64Kbyte4Flash（存储器） 1Mbyte5EEPROM (电可擦除读写存储器)4Kbyte电池管理系统关键元器件要求采用汽车级产品并满足汽车电子相应的测试标准。1.2 环境要求相对湿度15% 90%RH；海拔高度-100 5000m；气压范围56.9 106.3kPa；工作环境温度范

2、围为4085。序号 项目 主板MCU性能要求1 相对湿度15% 90%RH2海拔高度-100 5000m3气压范围56.9 106.3kPa4工作环境温度 40851.3 电源管理要求1.3.1 基本功能要求No.序号Contents 目录Description描述R&D Requirements设计要求Remarks说明2尺寸150*110（mm）3工作温度-40+854存储温度-40+1255选型电源芯片：TLE8366EV50 主MCU：S912XEP100W1MAG全汽车级要求6接口功能要求电源管理常火供电9-32VDC,系统仅适用于12V系统24V供电BMS进行保护流程7充电供电9-

3、32VDC8唤醒功能唤醒方式：IG唤醒VCU硬线唤醒硬线1唤醒快充A+唤醒CAN唤醒定时唤醒CC唤醒9休眠模式1mA无CP信号10低功耗模式5mACP信号在线，无充电11自下电唤醒源移除后系统自动进入休眠模式CP信号在线无充电时，BMS进入低功耗模式12供电电源检测检测范围：6-32V；检测精度：5%13数据传输通讯方式3路CAN通讯：1、整车CAN通讯：波特率可调；具备被多个特殊CAN ID唤醒功能；具备特殊ID唤醒VCU功能；具备特殊ID唤醒OBC功能。2、内网充电CAN通讯：波特率可调满足ISO 11898-2/11898-5/11898-6标准14驱动输出高边驱动数量：8能力：12V/

4、1A具备诊断功能15低边驱动2路，12V/2A 具备诊断功能16信号输入检测7路/12V，兼容I/0及PWM输入检测：碰撞信号检测MSD(维修开关)信号检测HVIL1HVIL5信号检测（可作互锁检测输入）17信号输出控制4路可做互锁检测输出信号，支持I/0及PWM输出输出能力：12V/50mA；18充电功能充电枪温度检测检测路数：6路采集范围：-40125采集精度：1-30652其他具备分温度区间校正、区间增益补偿功能电磁锁控制检测驱动能力3A具备反馈信号检测充电接口连接检测1、交流充电CC检测 2、交流充电CP检测 3、直流充电CC2检测参考2015国家标准，兼容2011国家标准19电流采集

5、霍尔传感器电流采集支持单双通道+5V供电霍尔系统；采集精度：1%FSR具备分电流区间校正、区间增益补偿功能20故障诊断基础诊断电池信息故障诊断：参考软件策略，如单体过压、过温、过流、总压过高，绝缘检测、SOC过低等21其他诊断MCU诊断1、Vbg电压诊断2、MCU供电低压诊断3、内部EEPROM校验故障诊断4、外部EEPROM校验故障诊断5、外部FLASH校验故障诊断22电源功能诊断1、供电电压故障诊断（过压/欠压）2、供电电压源类别诊断3、唤醒源诊断（故障/类别）上电自诊断，诊断时间：1s23通讯功能诊断1、CAN通讯故障（无/超时/BUS OFF）2、采样、控制等芯片通讯故障（无/超时）3

6、、主MCU通讯异常故障诊断24驱动功能诊断1、驱动故障诊断（短路/过载/过流/过温/过压）2、驱动器（高压继电器）动作次数诊断25输入检测功能诊断输入检测故障诊断26充电功能诊断1、充电枪温度故障诊断（过温/低温）2、充电枪温感对地短路故障诊断3、PE断针检测4、CC/CC2短路故障诊断（对地短路）5、电磁锁故障诊断（短路/过载/过温）27电流采样功能诊断1、传感器线束断线诊断2、传感器线束短路诊断（对地）28存储功能诊断BLOCK损坏诊断29实时时钟诊断1、电池电量自诊断2、数据异常诊断30高压侧继电器诊断粘黏/断路故障诊断31其他功能看门狗MCU自带32故障存储EEPROM外部EEPROM

7、33FLASH16MB34实时时钟含外部独立供电系统且芯片内部自带电池，时间标定35软件要求操作系统OSEK-OS/AutoSAR-OS36程序刷新与诊断Bootloader基于UDS协议BT37标定支持CCP协议，支持A2L文件自动生成（CANape)38测量支持CCP DAQ协议，支持A2L文件自动生成（CANape)39代码生产测试代码与标准程序代码整合40其他设计要求供电电源防反接41线束反接保护要求42热插拔功能1.3.2 供电要求1).BMS应支持6V-32V常火供电，工作模式下功耗（不含外部继电器）不超过0.5A12V，系统应用仅支持12V系统；2).BMS应支持12V/24V（

8、15%）A+供电； 3).BMS应支持钥匙信号唤醒、VCU信号唤醒、A+信号唤醒、CC唤醒、预留定时唤醒、CAN唤醒，并预留1路硬线唤醒，内部应具备唤醒源识别功能；在无唤醒信号的情况下进入休眠模式，功耗要求不高于1mA。CC在线不充电状态系统进行低功耗模式，功耗要求不高于5mA。4).在汽车启动电池出现馈电异常情况时，BMS内部供电电路应避免出现充电系统相关接口（A+或CP）向汽车启动电池补电而导致硬件损坏的风险；5).在供电系统9V-16V范围内，BMS的所有功能模块应能正常工作；6).在供电系统6V-9V范围内，BMS的对外通讯功能正常工作，能判断电源欠压状态；7).在供电系统16V-32

9、V范围内，BMS的对外通讯功能正常工作，且能正常检测充电连接信号和电源过压状态，12V系统应用时为保护外部高压继电器，在24V A+供电时BMS应进入保护状态，严禁常火24V系统应用环境；8).在供电系统6V-9V或者16V-32V的范围内，BMS应控制外部继电器处于关断状态；9).在供电系统16V-32V范围内供电时，BMS应控制交流充电电磁锁处于断开状态；10).在满足BMS下电条件后，要求在1s内进入休眠状态，如果在下电过程中重新检测到上电要求，应能立即进入上电流程；11).BMS应具备电源防反功能；1.3.3 看门狗要求1).BMS应支持软件看门狗，在周期性任务长时间未执行时，通过看门

10、狗复位CPU；2).当周期任务的周期50ms时，任务的看门狗监控时间设置不应小于250ms；当周期任务的执行周期50ms时，任务的看门狗监控时间建议设置为5*任务周期；1.3.4 实时时钟要求1).BMS应提供实时时钟（RTC），在正常供电时，每年的时钟偏差不应超过5min；2).BMS自带时钟备用电池，满电状态下备用电池的使用时间应不小于3个月；3).在休眠模式下，BMS应能通过供电电源对RTC备用电池进行充电；4).在RTC时钟信息出错或者丢失时，BMS应通过软件策略继续提供有效的时钟信息；5).BMS应提供整车CAN网络校时接口功能；1.4 数据信息采集要求1.4.1 充电枪温度检测1

11、参考2015国标应具备4路温度采集功能， 直流和交流充电插座各提供2个温度检测探头（PT1000或NTC材质）；2 温度检测范围为-40125；3 BMS应具备温度探头断路（或对电源短路）、对地短路故障诊断功能；4 全部温度的采样时间不超过300ms；5 在-3065范围内温度检测误差不超过1，其它温度下不超过2；6 具备多区间校正，区间自增益补偿功能；1.4.2 电流检测1).要求BMS提供双通道霍尔传感器检测能力；2).BMS应具备电流传感器对电源短路、对地短路或断开故障诊断功能；3).电流值需发送到整车CAN网络，充电电流为负值，放电电流为正值；4).电流检测范围为-500A500A；5

12、).电流检测时间不超过10ms；6).电流传感器检测误差总体上要求不超过1%FS。特别地，在-30A30A的范围内误差不超过0.5A，在-200A-30A和30A200A的范围内误差不超过2A，在-500A-200A和200A500A的范围内不超过3A。1.5 高压安全管理要求1.5.1 高压接触器控制功能要求1).BMS应具备8路的高压继电器驱动控制；2).继电器驱动持续载流能力不小于1A12V，峰值载流能力不小于4A12V/100ms；3).BMS应具备粘连故障实时诊断功能（根据选配模块及市场应用，确定诊断类型）；4).在受控状态下不应出现多个继电器触点同时动作，保证动作时间间隔不小于50

13、ms；5).BMS驱动电路应具备过载和过温保护能力以及开路、短路故障自诊断能力；1.5.2 高压互锁信号要求1).BMS需具备5路高压回路互锁检测功能，分别检测充放电回路高压连接器互锁状态；2).为保证高压互锁检测的可靠性，BMS需提供4路PWM驱动信号用作高压互锁检测驱动信号，频率（不高于400Hz）和占空比可通过提供的软件进行标定，持续载流能力为50mA12V；1.5.3 碰撞信号检测要求1).BMS需具备1路PWM碰撞信号输入捕获功能，捕获整车安全气囊发出的PWM信号（频率不高于400Hz，低有效），能正确识别频率和占空比；2).BMS同时具备通过CAN总线接收安全气囊发出的碰撞信号；1

14、.5.4 高压绝缘耐压性能1). BMS外壳同电池系统高压部件应具备足够的绝缘性能，绝缘电阻不小于 20M；1.6 充电管理要求1.6.1 车载充电要求1).BMS需具备交流充电接口CC、CP信号、主触点温度检测能力，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.2-2015标准要求，能支持不同的充电模式；2). BMS需具备交流充电S2信号控制功能，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015标准要求；3). BMS需具备交流充电电磁锁控制与状态反馈检测功能，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015标准要求；4).BMS与充电设备之间的时序控制满足GB/T 34657.2-2017要求；1.6.2 非车载充电要求1). BMS需具备直流充电接口CC2、主触点温度检测能力，符合GB/T 20234.1-2015、GB/T 20234.3-2015标准要求；1.7 CAN通信要求1).BMS应具备3路CAN总线接口，其中两路分别用于与整车CAN网络、充电CAN网络进行通信，另一路用于内网扩展、软件调试与标定；2).BMS的整车CAN总线接口需兼容ISO11898-2、I