绪论

林肯之道APP提醒车子进入深度睡眠模式，估计绝大多数车主都遇到过这个问题。进入深度睡眠模式之后，就不能使用林肯之道APP进行车辆远控功能，而且迎宾模式也会消失、车机会“冷启动”（在去年《据说航海家电瓶容易亏电，我用10天时间来了次实测，向大家汇报》帖子中展示过进入深度睡眠模式的车辆）。许多人说这是蓄电池该换了，实情是怎样的呢？

其实这是福特车辆的BMS在作妖。福特车辆配备这套系统已经有十多年了，系统也在不停的进化，但是很多车主不知道有这个东西，更不了解其工作逻辑。也有可能因为它的存在，车主花冤枉钱。

咱在此论坛发帖基本上都是科普类的嘛，今天就用物理学知识和控制学理论来科普一下这个东西及其工作逻辑。它的软件也不是我编写的，所以，我还是靠推理（猜），但是我想如果一切说得通，那我说的就是八九不离十的事。

如果有更深入了解这套系统的网友，欢迎分享；如果我推理有缺陷，也欢迎批评指正。

免责声明完毕，开始正文。

即使对这东西不感兴趣，回忆一下物理知识，还说不定可以给孩子辅导功课呢?。

林肯之道APP的提示。

什么是BMS？

BMS=Battery Management System，翻译成人话就是“蓄电池管理系统”。老外也喜欢起一些高大上的名字，其实就是几个传感器和一套逻辑软件。

福特车系中有个功能较BMS

BMS由哪几部分构成？

能轻易看到的就是在蓄电池负极出线端的一个传感器，如下图。还有内嵌在BCM里的传感器和逻辑软件，他们构成了BMS。

等等，什么是BCM？BCM=Body Control Module，直译就是车身控制模块。

车身控制模块？ESP（Electronic Stability Program）吗？非也。只要是Module，它就是一个实实在在的硬件；只要是System，就是功能单一的软件；只要是Program，就是几个System组合来完成一项功能。

BCM和ESP可以说没有半点关系。

BCM硬件位于副驾驶脚下，是车辆最重要的控制模块之一，上面接了无数的接线端子。

扯远了……

BMS电流传感器

BMS能采集哪些数据？

学过中学物理的，我们都知道，电流经过导线会产生磁场，电流变化产生的磁场强度也会变化。

蓄电池负极上的传感器就是依靠上述物理学知识来监测蓄电池充放电电流的，所以BMS会采集流经蓄电池的电流及其方向。

BCM上肯定是接有蓄电池的正负极的，所以BMS还能采集蓄电池的电压。

BMS主要采集电压和电流，是不是还采集环境温度等的信息，我不清楚。采集到上述两项就大致差不多了。

电流测试基本理论。

最为常见的应用是钳型电流表，实现非接触测电流。

BMS是怎样判断蓄电池状态的呢？

蓄电池的SOC（所谓的电量）和SOH（所谓的健康状态）是不能直接被测量的。就如同人体的含水量和生命值。它们只能被间接测量。

如何间接测量呢？学过控制学的，那就应该了解比对和负反馈。

BMS内置一个正常蓄电池的电量和电压二维曲线（蓄电池数字模型），通过比照采集到的蓄电池充放电量和对应的电压关系，来判断蓄电池的状态。

这里有个bug，上面说了SOC是不能直接被测量的，BMS是怎么知道的呢？BMS只能通过积分测量差值。

上一部分说了BMS会采集电压和电流信息，将电压和电流的乘积对时间积分就是伏·安·时（VAh），VA是功率，功率乘以时间得到VAh，这就是电量（能量）单位了。由于蓄电池有额定电压，通常蓄电池只标注Ah。

积分，对人来说非常难做的一种数学题，但是对计算机来说，确实最简单的计算题。

这个比较抽象，以下自己编一套数，举例说明：

假如BMS内置健康蓄电池放电10Ah后，电压由12.8V降低到12.2V；而BMS检测到蓄电池电压从12.8V降低到12.2V，蓄电池只放电5Ah；那么这颗蓄电池的实际蓄电量就只有初始值的一半了。以混动车型的50Ah蓄电池为例，BMS就会认为蓄电池的真实容量只有25Ah了。（大致是这么个意思，应该不会这么简单粗暴）

以上就是BMS检测蓄电池健康状态的基本逻辑，BMS还会结合测到的蓄电池健康状态生成电压和SOC的对应曲线，这个过于简单，就不说了。

功（电能）和电量的基本计算公式。

BMS是如何获取到标准蓄电池数字模型的呢？

用现在的时髦话，那就是大数据和AI；说人话，就是人（车辆工程师）告诉它的。

通过蓄电池“大数据”形成一套健康蓄电池的标准模型，内嵌于BMS中。

不同的蓄电池（容量、AGM与否，等等）有不同的数学模型，车子是怎么确定蓄电池是那一套数学模型的呢？

这就牵扯到BCM内置数据的问题了。BCM内配置了该款车辆所搭载的蓄电池的相关信息。

现在的车辆，控制系统众多，它们相互关联，牵一发而动全身。我不清楚BCM以外其他模块是不是也与蓄电池信息有关系。

所以改装车子，不能用传统思维。

蓄电池放电曲线示例

车子为什么会亏电？

很多人认为是大功率用电设备？是行驶距离过短？

咱还是以基础学科的基础知识来分析，而不是张嘴就来。

先思考一个问题：对人来说，最重要的是什么？

是时间。时间是时空最重要的一个维度，很多事情都只要加入了时间来思考，就说的通了。

1. 大功率用电设备以发动机启动电机为例：

启动电机功率大约在1KW左右，由于它是感性负载，启动电流选取额定功率电流的3倍（放大三倍哦）；启动时间通常小于1秒，咱保守点儿，按照2秒来算。那么它的一次启动所消耗的电能是0.14Ah。

所以汽车正常启动，实际上能耗很少。

2. 小功率用电设备以行车记录仪为例：

行车记录仪的耗电量与摄像头数量和供电模式有密切关系，取一个相对合理的数值，为400mA（12V）。那么我们来算一算它2天消耗的电能，为19.2Ah。

这里是以行车记录仪为例哈，任何直接接在蓄电池上的电子设备都会耗电，短短几天内就会累积一个惊人的数值。

3. 那汽车启动后半个小时能给蓄电池充多少电呢？

汽车发电机发电功率为600W以上，咱也继续保守一些，取240W充电功率。那么充电电流是20A。

发动机启动半个小时充电是多少呢？是10Ah。

10Ah这个数据远远超出车辆正常电量损耗。行驶距离过短造成蓄电池亏电的可能性是极小的。那种坐在车里，不启动车辆，听歌、玩游戏、看视频的除外。

即使是上面说的这种在车子里不启动车辆，听歌、玩游戏、看视频，电量损耗到一定程度，我们本篇的主角BMS也会发挥主观能动性，自动给你断电，以维持车辆的正常使用。

两个典型用能计算。可以直观感受一下数据量差异。

车子为什么会进入深度睡眠状态？

BMS监测到蓄电池电量和电压降低到一定程度，就会通知BCM来“甩负荷”，通过断开次要电路来减少耗电，尽可能的保护蓄电池和维持车辆的正常运行。车辆进入“深度睡眠状态”就是BCM“甩负荷”的结果的外在呈现。

我家的车是家用买菜车，不会连续多天停驶。所以，我不了解停驶时间到一定长度是不是必然会进入深度睡眠。咱还是关注蓄电池电量问题。

出现这种情况，一种可能就是蓄电池真的不行了，蓄电容量已经严重下降。

另外一种可能就是BMS对蓄电池状态产生了误判。

本节着重说一种造成蓄电池电量误判的情形。

还是以前面的例子，假如蓄电池放电量是10Ah，而BMS只检测到了5Ah，就会让BMS认为蓄电池容量已经减半。

这种情况是如何产生的呢？那就是在蓄电池上直接接负载，而绕过了BMS对蓄电池电流的检测。

上面提到了，一个行车记录仪不间断工作的话，两天就会耗电19Ah，如果BMS没有监测到这个电流，情况可想而知（这会让BMS认为蓄电池不行了）。

当然，还有另外一种情况，就是外接的用电设备没有绕过BMS监测，但是不受车辆BCM监管，一直在耗电。行车记录仪一天耗电10Ah哦，可不是小数。

车主手册，看来车辆存放30天不会蓄电池亏电，提及BMS重置。

这样直接接蓄电接线柱就会绕过BMS，是不可取的。

应该如何处理BMS产生了误判问题？

答案是重置BMS。

之前的BMS有一套“闯关秘籍”，类似于“左转三圈、右转三圈、上前三步、后退三步、左跨三步、右跨三步、一跳”，然后跳入另外一个世界。我没试过，不做推荐，想尝试的自己检索（沙发楼层已经给出答案）。

目前林肯航海家的BMS有自动校正功能，但是一些操作会让它的自我校准无法进行。详见下图说明。之前的操作是否有效，各位看官可自己检索并尝试。

从下图中，可以明确的了解到，如果车辆停驶时，蓄电池放电电流超过400mA就会阻碍BMS进行自动校准。最后一句，如果接入的用电设备超过200mA就可能影响到蓄电池的自动校准，可见车子为自己的通讯模块等常规情况下不断电的设备预留的200mA用电功率。

外接设备200mA是一个非常小的数值，很容易就超过的。

WSM关于BMS校准的说明

结论

为什么要开发出BMS这个一个东西呢？

从上面的分析来看，直接原因有二：一是尽可能避免蓄电池过度放电（长时间过放，有不可逆化学反应），二是防止蓄电池过度充电（消耗电解液里面的蒸馏水）。这两项都是用来延长蓄电池寿命，让大家减少更换蓄电池的频次，实现更为经济的用车的成本。

还有一个间接好处，那就是保证用车。尽可能避免车主用车，走到车前，却发现车子因铅酸蓄电池耗尽而趴窝了。你说这种情况耽误事不？

外接用电设备：一是可能绕过BMS监测，导致BMS误判；二是由于存在持续电流，导致BMS不能自动校准。两者让BMS无法正确判断蓄电池状态。

也请大家思考一个问题，当你完成蓄电池更换以后，车子（BMS）是不是能感知到蓄电池已经更换呢？是怎么知道蓄电池已经更换的？

要想蓄电池用的久、要想车子少进入深度睡眠、要想不被忽悠花冤枉钱。那么就不要改装电气线路、不要随便加装用电设备。

作为车辆论坛，没有车辆照片是不行的?

作为车辆论坛，没有车辆照片是不行的?。泥点子有些明显了

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#舒服是生活的长镜头#。多享受一下生活，少折腾一些车辆。