在当前的电动车辆和混合动力车辆领域，电池管理系统（BMS）是关键技术之一。它监控和管理电池的充电状态（State of Charge，简称SOC）、温度、电流以及电压等关键参数，确保电池的安全使用并优化其性能。本文以Cruise公司为案例，详细介绍了其控制策略，特别是在电池管理系统、功率限制、电压控制以及电池模型等方面的应用。
BMS会定义电池的SOC工作范围，这里有两个重要参数：最低SOC（Minimum SOC）和最高SOC（Maximum SOC）。对于Cruise公司而言，它们设定的工作范围是58%到100%，超出这个范围意味着电池的放电深度太大，可能需要采取额外的措施，比如通过Status SOC信号来提示系统SOC超出预设阈值，以便进行相应的管理操作。
在温度条件下的功率限制方面，Cruise公司明确了在不同温度下电池充放电的最大功率或电流。例如，温度在20℃时，根据不同的总线电压（10V、20V、30V），电池充放电的最大电流被限制为70A；而在50℃时，30V总线电压下的最大充电电流降至50A。这些限制有助于保护电池，并防止在高温下发生过充或过放的情况。
Cruise公司还应用了DC/DC转换器的控制策略，该转换器负责在高压侧和低压侧之间进行功率转换。例如，22DC/DC Inverter的输出电压由与电机转速相关的VoltageControl决定，而12DC/DC 320V到12V的输出电压则被设置为一个固定的12V。
电动车辆还需要考虑电池的充放电需求，为此Cruise公司实现了基于时间变化的电动消费者开关控制策略。具体来说，16-19个电动消费者的开关由特定的Map图决定，这些Map图会根据时间变化而变化，从而调节消费者的开启与关闭，以满足车辆运行需求。
在电池的电流和电压控制方面，Cruise公司展示了内部和外部控制策略。在内部电流控制中，基于采样电压和数据总线上的电流值，通过查表法确定输出电压；而在外部电流控制中，通过数据总线将电流信号输入给外部模型，并从外部模型获得输出电压。类似地，外部电压控制策略则是将电压信号输入给外部模型，并通过数据总线获得模型输出电流。
Cruise公司还通过MatlabDLL将外部电池模型嵌入到其Cruise模型中，以此建立和测试电池性能。这个过程包括确定模型的输入，比如串联和并联电池个数、时间、电流等，以及从模型中获取的输出，比如电池电压。
此外，Cruise公司利用了MatlabDLL与外部电池模型结合的策略，实现了电压和电流的外部控制。这种模型的输入包含了串联和并联电池个数，输出则是电池的电压和电流。
在扩展范围（Range Extender）功能中，Cruise公司规定了当SOC低于50%时启动发动机，而当SOC高于60%时则关闭发动机和电动机。为了平滑发动机启动，会在发动机转速大于设定转速的一定值时启动发电机，而在发动机输出扭矩大于电机需求扭矩时，PID控制器会增加Loadsignal，使得发动机转速下降。
Cruise公司案例中所体现的控制策略不仅包括了电池管理系统和电压控制等基本要素，而且还在实际工程应用中引入了复杂的控制算法和模型，以满足日益增长的电动和混合动力车辆需求。通过这些控制策略的实施，可以有效延长电池寿命、提高能效，同时确保车辆的安全与可靠性。
