BMS——為什么需要單獨(dú)搭載RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片

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一、什么是BMS

BMS全稱是Battery Management System，電池管理系統(tǒng)。是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的設(shè)備，一般BMS都表現(xiàn)為一塊電路板或者一個(gè)硬件盒子。

1、實(shí)時(shí)監(jiān)測

電壓監(jiān)測：檢測總電壓及每個(gè)電芯或模組的電壓；

電流檢測：測量充電和放電的總電流；

溫度監(jiān)測：通過布置溫度傳感器，檢測電池包內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)溫度變化；

2、狀態(tài)估算

SOC(State of Charge)估算剩余電量：通過安時(shí)積分法及開路電壓法估算電池包剩余電量

SOH(State of Health)估算健康狀態(tài)：通過分析電池的內(nèi)阻增長、滿充容量衰減、充放電循環(huán)次數(shù)等來綜合估算，放映電池的老化程度

SOP（State of Power）估算可用功率： 估算電池在短時(shí)間內(nèi)（如幾秒或幾十秒）所能提供的最大放電功率和所能接受的最大充電功率。

SOE（State of Energy）估算剩余能量： 估算電池當(dāng)前剩余的可用的能量（單位：kWh），對于預(yù)測續(xù)航里程更為直接。

3、保護(hù)-安全管理

當(dāng)監(jiān)測到異�；蛭ｋU(xiǎn)狀態(tài)時(shí)，BMS會(huì)立即采取行動(dòng)，切斷電源

過壓保護(hù)： 當(dāng)任何電芯電壓超過安全上限時(shí)，切斷充電回路，防止過充。

欠壓保護(hù)： 當(dāng)任何電芯電壓低于安全下限時(shí)，切斷放電回路，防止過放。

過流保護(hù)： 當(dāng)充電或放電電流過大時(shí)，切斷回路，防止短路或過載。

過溫保護(hù)： 當(dāng)電池溫度超過安全閾值時(shí)，降低功率或切斷回路。

短路保護(hù)： 發(fā)生嚴(yán)重短路時(shí)，以最快速度（微秒級(jí)）切斷回路。

絕緣監(jiān)測： 監(jiān)測高壓系統(tǒng)和車輛底盤之間的絕緣電阻，防止漏電風(fēng)險(xiǎn)。

故障診斷與記錄： BMS會(huì)記錄所有故障信息，形成故障碼，為后續(xù)的維修提供依據(jù)。

4、控制均衡電路，讓各節(jié)電芯電量保持一致，延長壽命；

5、把關(guān)鍵事件打上時(shí)間戳存進(jìn)閃存，供故障追溯和保修分析。

二、BMS 里為什么要搭載RTC——以 YSN8563MS 為例

搭載 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，如常見的YSN8563）的BMS，核心目的只有一個(gè)：讓系統(tǒng)在“斷電+休眠”狀態(tài)下，仍然擁有絕對、可追溯、低功耗的“時(shí)間坐標(biāo)”。

(1)休眠定時(shí)喚醒 —— 把“常待機(jī)”變成“間歇體檢”

車輛熄火后主 MCU 斷電，RTC 靠紐扣電池 0.3–0.5 µA 運(yùn)行；到預(yù)設(shè)時(shí)刻（如每 4 h、每天凌晨 2 點(diǎn)）輸出中斷信號(hào)，把 BMS 從 Deep-Sleep 喚醒，執(zhí)行電芯電壓/溫度巡檢。

(2）SOC 靜態(tài)修正

安時(shí)積分法長期會(huì)漂移，必須用開路電壓法回正；開路電壓法要求電池靜置 ≥2 h 且知道“真實(shí)靜置時(shí)長”。RTC 持續(xù)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)重啟后會(huì)對比上次 Shutdown 時(shí)間，從而計(jì)算真實(shí)靜置時(shí)長。靜置時(shí)長≥2 h 即觸發(fā)開路電壓法，完成后再次休眠，既省電又不漏檢。

(3)故障精確定時(shí)

國標(biāo) GB 38031-2020 與事故鑒定要求關(guān)鍵事件帶 1 s 精度的時(shí)間戳。RTC 在系統(tǒng)掉電時(shí)仍走時(shí)，為故障碼（DTC）、過充、過放、熱失控 log、EDR 碰撞記錄提供絕對日歷時(shí)間，避免“只有序號(hào)、沒有時(shí)辰”的證據(jù)失效 。

(4)溫度采樣打時(shí)標(biāo)
高溫日歷老化、循環(huán)老化都與溫度、時(shí)間息息相關(guān)。RTC 能夠在溫度采樣精準(zhǔn)打上時(shí)標(biāo)，使 BMS 能累計(jì)高溫暴露時(shí)長、循環(huán)次數(shù)/間隔、從而動(dòng)態(tài)調(diào)整最大充電電流、預(yù)警 SOH 跳水，提升質(zhì)保置信度 。

三、為什么單獨(dú)搭載RTC而不是MCU自帶的RTC？

精度更高： 專用RTC芯片（如8563）通常外接32.768kHz晶振，其時(shí)間精度遠(yuǎn)高于大多數(shù)MCU內(nèi)置的RTC。

功耗更低： 在休眠模式下，專用RTC的功耗可以做到微安級(jí)甚至納安級(jí)，比MCU整體休眠的功耗更低，支持BMS長時(shí)間休眠。

可靠性更強(qiáng)： 獨(dú)立芯片，不受MCU主程序跑飛或復(fù)位的影響，即使車輛系統(tǒng)重啟，時(shí)間信息也不會(huì)丟失（有后備電池或超級(jí)電容供電）。

功能集成：RTC時(shí)鐘芯片(YSN8563)集成了定時(shí)器、報(bào)警器、時(shí)鐘輸出、精準(zhǔn)時(shí)間戳等功能，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了便利、故障精準(zhǔn)定位。