電池智能管理系統數據采樣頻率同步性

　　信號的采樣頻率與同步對數據實時分析和處理有影響。設計BMS電池智能管理系統時，需要對信號的采樣頻率和同步精度提出要求。但目前部分BMS設計過程中，對信號采樣頻率和同步沒有明確要求。

　　電池智能管理系統信號有多種，同時電池智能管理系統一般為分布式，如果電流的采樣與單片電壓采樣分別在不同的電路板上；信號采集過程中，不同控制子板信號會存在同步問題，會對內阻的實時監測算法產生影響。同一單片電壓采集子板，一般采用巡檢方法，單體電壓之間也會存在同步問題，影響不一致性分析。

　　電池智能管理系統對不同信號的數據采樣頻率和同步要求不同，對慣性大的參量要求較低，如純電動車電池正常放電的溫升數量級為1℃/10 min，考慮到溫度的安全監控，同時考慮BMS溫度的精度（約為1℃），溫度的采樣間隔可定為30 s（對混合動力電池，溫度采樣率需要更高一些）。

　　電壓與電流信號變化較快，采樣頻率和同步性要求很高。由交流阻抗分析可知，動力電池的歐姆內阻響應在ms級，SEI膜離子傳輸阻力電壓響應為10 ms級，電荷轉移（雙電容效應）響應為1~10 s級，擴散過程響應為min級。

　　目前，電動車加速時，驅動電機的電流從Z小變化到Z大的響應時間約為0.5 s，電流精度要求為1%左右，綜合考慮變載工況的情況，電流采樣頻率應取10~200 Hz。單片信息采集子板電壓通道數一般為6 的倍數，目前Z多為24 個。

　　一般純電動乘用車電池由約100 節電池串聯組成，單體電池信號采集需要多個采集子板。為了保證電壓同步，每個采集子板中單體間的電壓采樣時間差越小越好，一個巡檢周期Z好在25 ms內。子板之間的時間同步可以通過發送一幀CAN參考幀來實現。數據更新頻率應為10 Hz以上。

　　包括電池狀態包括SOH（健康狀態估計）、SOS（安全狀態估計）、SOF（功能狀態估計）及SOE（可用能量狀態估計）。這些功能是期望BMS電池智能管理系統具備的，但實際應用中，出于客戶要求、車型要求以及成本等等的考慮，實際設計到系統中的可能只是其中的幾個。