3T/CMEEEAXXXX—2025兩輪電動(dòng)車換電用電池管理系統(tǒng)(BMS)技術(shù)要求本文件規(guī)定了用于兩輪電動(dòng)車換電用電池包的電池管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱BMS）的系統(tǒng)總體要求、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能要求、技術(shù)要求等。本文件適用于以鋰離子電池（鋰鎳鈷錳、磷酸鐵鋰等）為主的可換電池包BMS。在不影響既有交通法規(guī)與強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)要求下，其他類型電池管理系統(tǒng)可參照本標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T30038道路車輛電氣電子設(shè)備防護(hù)等級(jí)（IP代碼）GB38031電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求GB/T38661-2020電動(dòng)汽車用電池管理系統(tǒng)技術(shù)條件3術(shù)語和定義GB38031、GB/T38661界定的及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1換電電池包swappablebatterypack為換電用途設(shè)計(jì)、可在車外狀態(tài)下充放電并便于快速替換的動(dòng)力蓄電池包。3.2BMSbatterymanagementsystem管理電池包電性、安全、熱管理、均衡、SOC/SOH評(píng)估、與外部設(shè)備（車體或換電柜）通信的一體化系統(tǒng)。4系統(tǒng)總體要求4.1適用性BMS應(yīng)適配兩輪電動(dòng)車換電電池包的典型電壓檔（包括36V、48V、60V、72V等常見包電壓），并能夠在±5%的額定電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。BMS應(yīng)支持熱插拔條件下的安全斷連/接入策略，配合換電柜或車載鎖扣機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)機(jī)械/電氣/通信級(jí)聯(lián)的安全互鎖。4.2可靠性與壽命BMS的關(guān)鍵電子元件與固件設(shè)計(jì)應(yīng)保證在換電包設(shè)計(jì)壽命內(nèi)（或≥3年）滿足功能完整性與安全保護(hù)，BMS的平均無故障時(shí)間（MTBF）應(yīng)按行業(yè)慣例進(jìn)行設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，沒有規(guī)定的按照>10000h規(guī)定，應(yīng)參照GB/T38661-2020的可靠性條款與檢驗(yàn)方法設(shè)計(jì)原則。4.3安全性總體要求安全性應(yīng)符合GB38031的規(guī)定，BMS應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)單體電芯、電芯串/并聯(lián)單元、整包電壓、電流、溫度、絕緣狀態(tài)（高壓包）以及煙霧/異常氣體（如配備傳感器）等關(guān)鍵參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與保護(hù)。在檢測(cè)到可T/CMEEEAXXXX—20254能引發(fā)熱失控的嚴(yán)重異常時(shí)，BMS應(yīng)觸發(fā)分層保護(hù)（報(bào)警→限流/斷流→隔離并通知上位機(jī)）。保護(hù)響應(yīng)時(shí)間、動(dòng)作邏輯與復(fù)位規(guī)則須在設(shè)計(jì)說明書與用戶手冊(cè)中給出并在檢驗(yàn)中驗(yàn)證。5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能要求5.1系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)BMS主控含單體電壓/溫度采集、均衡、SOC/SOH算法模塊、繼電器/接觸器驅(qū)動(dòng)、通信接口（CAN/UART/RS485/Wi-Fi/藍(lán)牙/LoRa等可選）及與換電柜交互的安全互鎖邏輯，結(jié)構(gòu)見圖1。5.2功能模塊兩輪電動(dòng)車換電用電池管理系統(tǒng)功能模塊應(yīng)包括下列內(nèi)容：a）單體電壓測(cè)量與監(jiān)測(cè)：測(cè)量精度與采樣速率見表1。b）單體溫度測(cè)量：至少在電池關(guān)鍵位置布設(shè)2個(gè)以上溫度傳感點(diǎn)（高熱區(qū)/包體散熱路徑），測(cè)溫精度見表1。c）單體/分組均衡：必須支持被動(dòng)均衡；對(duì)于高倍率/高能量包建議同時(shí)支持主動(dòng)均衡機(jī)制（提高循環(huán)壽命）。d）過/欠壓保護(hù)、過/短路保護(hù)、過溫/低溫保護(hù)、過充/過放檢測(cè)與動(dòng)作（含限流、斷開接觸器）。e）SOC/SOH估算算法：應(yīng)給出算法描述、誤差指標(biāo)及標(biāo)定方法（見表1）。f）熱管理接口：支持冷卻液/風(fēng)冷接口的控制信號(hào)或與機(jī)車/換電柜冷卻系統(tǒng)的通信。g）與換電柜/交換站通信與安全互鎖：支持至少一種有線通信（CAN或RS485）與一種無線或上報(bào)方式（LTE/4G/5G或MQTToverTCP），通信報(bào)文需包含電池ID、剩余能量（Wh）、SOC、SOH、最大允許放電電流/充電電流、狀態(tài)碼與安全鎖定標(biāo)志（詳見附錄A）。6技術(shù)要求6.1電氣性能兩輪電動(dòng)車換電用電池管理系統(tǒng)的電氣性能應(yīng)符合表1規(guī)定。表1BMS關(guān)鍵測(cè)量及精度要求±0.5%FS或±5mV（以較大者），測(cè)量范圍-40℃~+85℃6.2保護(hù)閾值兩輪電動(dòng)車換電用電池管理系統(tǒng)的保護(hù)閾值應(yīng)符合表2規(guī)定。表2典型保護(hù)閾值5），），6.3均衡策略6.3.1被動(dòng)均衡對(duì)單體電壓偏差≥10mV應(yīng)能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將電壓差降至≤20mV（目標(biāo)值由設(shè)計(jì)確認(rèn)并在檢驗(yàn)中驗(yàn)證）。6.3.2主動(dòng)均衡當(dāng)包容量不均導(dǎo)致SOH下降或充電效率受影響時(shí)，應(yīng)能提供≥10%效率提升與同等級(jí)包更長循環(huán)壽命，且控制算法需在技術(shù)文件中說明并驗(yàn)證對(duì)等容量包的均衡效果。6.4熱管理與環(huán)境適應(yīng)性6.4.1工作環(huán)境溫度-20℃~+55℃（連續(xù)）；短期允許-30℃~+65℃（存儲(chǔ)/運(yùn)輸），并應(yīng)在說明書中明確限定使用環(huán)境。6.4.2外殼防護(hù)等級(jí)（可換電池包）推薦不低于IP54；若被設(shè)計(jì)用于戶外長期暴露或淋雨環(huán)境，建議IP65或更高，具體需符合GB/T30038要求并在試驗(yàn)中驗(yàn)證。6.5通信與接口6.5.1基本通信BMS至換電柜/車輛應(yīng)至少支持一項(xiàng)可靠的有線通信（CAN2.0B或RS-485）；并支持安全認(rèn)證的上報(bào)通道（包括TLS加密的MQTT或HTTPSoverLTE）用于運(yùn)營后臺(tái)數(shù)據(jù)上報(bào)與遠(yuǎn)程診斷（詳見附錄A通訊報(bào)文示例）。6.5.2通訊最小數(shù)據(jù)項(xiàng)電池唯一標(biāo)識(shí)（ID）、時(shí)間戳、包電壓、包電流、SOC、SOH、最高單體電壓、最低單體電壓、最高溫度、故障碼、安全互鎖狀態(tài)、允許最大充/放電電流。通信周期：常規(guī)上報(bào)≤10s；關(guān)鍵告警實(shí)時(shí)上報(bào)(≤1s或事件觸發(fā)）。6.6EMC與安全隔離BMS的電磁兼容（EMC）、靜電放電（ESD）與耐擾度應(yīng)按GB/T38661規(guī)定或同類汽車電子EMC要求執(zhí)行；高壓/低壓隔離、絕緣電阻與耐壓值應(yīng)滿足與車輛/換電柜的互操作安全要求并在檢驗(yàn)中驗(yàn)證。T/CMEEEAXXXX—20256（資料性）BMS與換電柜/交換站接口示例A.1基本通信架構(gòu)（示例）：BMS與換電柜/交換站接口基本通信架構(gòu)宜參考下列方式：a）物理層（有線）：CAN2.0B（11/29位ID），或RS-485（ModbusRTU）b）應(yīng)用層（遠(yuǎn)程上報(bào)）：MQTToverTLS/HTTPS（用于后臺(tái)運(yùn)營遠(yuǎn)程監(jiān)控）c）報(bào)文要素示例（每次上報(bào)或事