电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS),常被称作电池保姆或管家,主要用于对电池单体进行智能管理与维护。其中心作用在于防止电池过充或过放,进而延长电池使用寿命,并实时监测电池状态。BMS并非只是简单的监控装置,而是集多种复杂功能于一体的智能系统,通过各类传感器、控制器以及精密算法,实现对电池的精细把控。BMS的功能丰富且关键。它能实时监测电池的电压、电流、温度等关键参数,杜绝过充、过放、过温等状况发生。以电动汽车为例,电池组由众多电池单体构成,BMS需实时采集每个单体的电压数据,与设定阈值比对,一旦出现单体电压异常,便立即采取均衡充放电等措施,维持各单体电压平衡。同时,通过温度传感器密切监测电池组内部温度,防止过热或过冷,必要时调整充放电电流,确保电池工作在适宜温度区间。在充放电过程中,实时监测电流,既能用于计算电池剩余容量(SOC),又能防范因电流过大引发的安全危险。此外,BMS还可通过复杂算法估算电池的状况(SOH),为用户提供整体、准确的电池状态信息,避免因状态误判导致危险,并且能够实时诊断电池系统运行故障,迅速隔离异常,维护系统可靠性。 BMS的主要功能包括监测电压 / 电流 / 温度,操控充放电,均衡电池组,过充过放保护,数据通信。中颖BMS电池管理系统工厂
电池管理系统(BMS)系统组成。硬件层:包括电压/电流采集模块、温度传感器、均衡电路、主控芯片(MCU)及通信接口。软件层:内嵌SOC/SOH估算算法(如卡尔曼滤波、安时积分)、故障诊断逻辑及通信协议栈。安全机制:符合ISO 26262(汽车功能安全)等标准,具备冗余设计及故障自检能力。应用场景,新能源汽车:管理动力电池充放电,优化续航里程,保障高压系统安全。储能系统:平衡电网负荷,支持光伏/风能储能,防止电池过载。消费电子:如无人机、电动工具等,确保高倍率放电下的稳定性。换电设施:实时监测换电柜电池状态,提升运维效率。充电柜BMS管理系统工作原理在储能系统中,BMS负责监控电池的状态,确保电池的安全运行,并与储能监控系统通信,实现对电池的管理。
储能BMS主动均衡和被动均衡的区别主要有能量的方式、启动均衡条件、均衡电流、成本等,具体区别如下:能量的方式:主动均衡-主动采用储能器件,将荷载较多能量的电芯部分能量转移到能量较少的电芯上,是能量的转移。被动均衡运用电阻,将高荷电电量电芯的能量消耗掉,减少不同电芯之间差距,是能量的消耗。启动均衡条件:只要压差大于设定值便开始启动主动均衡,均衡时间一般是24小时都在工作。在电池快接近充满的电压下才启动被动放电均衡,均衡时间一般就几个小时。均衡电流:主动均衡电流可达1-10A,充放电过程均可实现,均衡效果明显。被动均衡电流35mA-200mA不等,均衡电流越大,发热越严重。成本:主动均衡电路复杂,故障率高,成本高。被动均衡软硬件实现简单,成本低。
测量电池容量的理想方法是库仑计数法,即通过测量一段时间内流入和流出的电流,进而得到流入或者流出电量。SOC=总容量-(放电电流-充电电流)*时间根据电池测量系统的不同,有多种测量放电或充电电流的方法。电流分流器:分流器是一个低欧姆电阻器,用于测量电流。整个电流流经分流器并产生电压降,然后进行测量。这种方法会在电阻器上产生轻微的功率损耗。霍尔效应传感器:这种传感器通过磁场变化测量电流。它减少了电流分流器典型的功率损耗问题,但成本较高,且无法承受大电流。巨磁电阻(GMR)传感器:这种传感器用作磁场检测器,比霍尔效应传感器更灵敏(也更昂贵)。它们的精确度很高。库仑测量涉及的计算相当复杂,主要由微控制器完成。库仑计数法是一种安培小时积分法,可量化一段时间内的电量,提供动态、连续的状态更新。开路电压(OCV)通过计算电压与电量之间的直接关系,评估剩余电量。不过,库仑计数法会因传感器漂移或电池性能变化而随时间累积误差,而开路电压则也可能受到温度波动和电池老化的影响。 智慧动锂自主研发生产的储能/工商业储能方案,采用二级或三级BMS架构,可支持单簇或多簇电池并机使用。
从中心功能来看,BMS首先承担着精细监测的任务,通过电压传感器、电流传感器和温度传感器,实时采集电池组中单体电池的电压、总电流、各区域温度以及SOC(StateofCharge,剩余电量)、SOH(StateofHealth,健康状态)等关键参数,为后续调控提供数据基础。其次,它具备智能充放电管理能力,根据电池当前状态动态调整充放电策略,例如在充电阶段采用分段式充电法,避免过充导致电解液分解;在放电阶段通过限制最大电流,防止过放造成电极结构不可逆损坏,从而延长电池使用寿命。此外,均衡功能是BMS的重要特性,当电池组中单体电池出现电压不一致时,BMS会通过主动均衡或被动均衡方式,将能量从电压较高的电池转移到电压较低的电池,确保整组电池性能同步,避免部分电池提前失效。安全防护更是BMS的中心职责,当检测到过充、过放、过流、短路或温度异常等危险时,系统会立即切断充放电回路,同时通过预警机制提醒用户或关联系统采取应对措施,从根本上规避火灾、燃爆等安全故障。BMS的组成可分为硬件与软件两部分。硬件包括传感器模块(负责数据采集)、主控芯片(相当于“大脑”,处理数据并发出指令)、功率开关模块(如MOS管,执行充放电回路的通断)、通信接口。 有,储能 BMS 更侧重长时间稳定性和大容量管理。平衡车BMS软件设计
在电动汽车中,BMS确保电池组的性能和安全性,延长电池寿命,提高车辆续航能力和驾驶安全性。中颖BMS电池管理系统工厂
BMS保护板分为分口与同口保护板。保护板为了现实保护电池的功能,必须要能够主动切断电池主回路。因此,在电池包内部,电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行操作,保护板必须具有两个开关,分别作用于充电和放电回路。在同口保护板中,这两个开关串在一条线上,接到电池包外部,充电和放电都经过此线。而在分口保护板中,电池分出两根线,分别接充电开关和放电开关,再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板,是为了降低成本:一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小,如果两个开关串到一条线上,那么两个开关就得照着大的买。而分口的话,充电电流小,就可以用一个更小的开关。这里说的开关,其实就是MOSFET,是锂电保护板的主要成本,而且国内相关产品技术受限,重点部件需要进口。随着科技的不断进步,BMS正朝着更加智能化、节能化和小型化的方向发展。 中颖BMS电池管理系统工厂