随着动力电池市场的高速扩张，电池管理系统的需求也将快速扩大。目前国内外电池管理系统已进入实际应用阶段，但研究还不够成熟，性能还不够理想。动力电池和电池管理系统的性能提升，是电动车辆发展亟待突破的瓶颈，也是最核心的关键技术之一，将直接决定新能源车辆的推广速度。
电池管理系统的硬件电路通常可被分为两个功能模块，即电池监测回路（Battery Moni-toring Circuit，简称BMC）和电池组控制单元（Battery Control Unit，简称BCU）。
（1）BMC与各个单元电池之间的拓扑关系 BMC与各个单元电池之间的拓扑关系包括1个BMC对应1个单元电池（如图4-23a所示）和1个BMC对应多个单元电池（如图4-23b所示）两种。
图4-23 BMC与各个单元电池之间的两种拓扑关系
两种拓扑关系的优劣对比如表4-9所示
表4-9 两种拓扑关系的优劣对比
（2）BCU与BMC之间的拓扑关系 BCU与BMC之间的拓扑关系有以下三种：
1）BCU与BMC共板。在某些车辆的电源管理系统中，由于动力电池的个数较少，电池管理系统的规模相对较小，BCU与BMC可以设计在同一块电路板上，对车上的所有动力电池进行统一管理。在某种特殊的情况下，BCU和BMC的功能甚至可以合并到同一块集成电路芯片中完成。采用这种拓扑结构的电池管理系统成本相对较低，但不适用于电池数量较多、规模较大的车辆应用场合。
2）星型连接方式。相对于BCU与BMC共板的结构，其他的拓扑关系都属于BMC与BCU分离的方式，必然需要解决BMC与BCU之间的相互通信问题。一般地，其相互通信都会采用特定的通信协议来进行。然而，通信总线的物理连接可以采用不同的拓扑结构组合。
星型连接方式如图4-24所示。星型连接方式从外观上来看，BCU位于中央位置而每一个BMC模块均以线束与之相连，通常BCU中还带有一个总线集中模块，使多个BMC能共享通信信道。星型连接方式的优点是：
①便于进行介质访问控制；(www.xing528.com)
②某个BMC的退出或者故障不会对其他BMC的通信造成影响。
这种连接方式的缺点在于：
①通信线路的长度较长，难维护；
②可扩展性差，受总线集中模块端口的限制，不能够随意地增加多个BMC单元。
图4-24 星型连接方式
3）总线型连接方式。图4-25为BCU与BMC以总线型的方式进行连接。
从图4-25中可见，每块电路板都是通信总线的一部分，与前面的星型连接相比，用于通信信道的线材开销相对较少，连接方式更为灵活，可扩展性强。若电池组内需要增加电池及相应的BMC的数量，只需要增加一小段通信线材即可；反之，若某一个BMC需要退出整个系统，则只需要把相邻的通信线路稍微延长即可。
总线型的连接方式最突出的缺点就是通信线路的相互依赖性，即第N块电路板要与BCU通信，需要利用前面N-1块电路板，若其中某一块电路板出故障，则后续的BMC与BCU之间的通信会立即受到影响。
值得一提的是，无论采用星型还是总线型的物理连接方式，都指的是其拓扑形式，而从通信网络的角度看，两种方式都存在“介质访问竞争”，BCU与BMC之间常用总线通信协议进行信息交互，需要进行隔离设计。
图4-25 总线型连接方式
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