電壓監(jiān)測:精確測量電池組中每個(gè)單體電池的電壓,以及電池組的總電壓。通過對單體電池電壓的監(jiān)測,,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電池組中電壓異常的電池,如過充,、過放或電壓不均衡等情況。電流監(jiān)測:實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組的充放電電流,,以便準(zhǔn)確計(jì)算電池的充放電電量,進(jìn)而評(píng)估電池的剩余容量(SOC),。同時(shí),,通過監(jiān)測電流還可以判斷電池組的工作狀態(tài),如是否存在過流,、短路等故障,。溫度監(jiān)測:在電池組中布置多個(gè)溫度傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測電池組的溫度分布情況,。由于電池的性能和安全性與溫度密切相關(guān),,過高或過低的溫度都會(huì)影響電池的壽命和充放電效率,甚至可能引發(fā)安全事故,,因此溫度監(jiān)測對于保證電池組的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要,。隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展,BMS也需要不斷升級(jí),,以適應(yīng)新型電池的特性和需求,。BMS作用
電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車中必不可少,,必須對電池進(jìn)行檢測,,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,,延長使用壽命,,保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高,,電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng),。當(dāng)電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時(shí),,極有可能出現(xiàn)電池?fù)p壞,,極端情況下,還會(huì)導(dǎo)致起火,。因此,,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時(shí)監(jiān)控鋰電池的電壓、電流等參數(shù),,一旦超過事先設(shè)定的閾值,,則直接關(guān)斷電池主回路。因此,,電池管理系統(tǒng)BMS是電動(dòng)車的關(guān)鍵要素,。便攜式電源BMS云平臺(tái)設(shè)計(jì)BMS兩輪電動(dòng)車鋰電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。
電動(dòng)汽車:在電動(dòng)汽車中,,BMS 是確保電池系統(tǒng)安全,、高效運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測電池組的狀態(tài),,精確控制電池的充放電過程,,延長電池的使用壽命,提高電動(dòng)汽車的續(xù)航里程和安全性,。電動(dòng)自行車:可以對電動(dòng)自行車的電池組進(jìn)行有效的管理和保護(hù),,防止電池過充、過放和過熱,,提高電池的性能和壽命,,降低使用成本。同時(shí),,一些先進(jìn)的電動(dòng)自行車 BMS 還具備智能充電,、電量顯示、故障診斷等功能,,提升了用戶的使用體驗(yàn),。儲(chǔ)能系統(tǒng):在儲(chǔ)能系統(tǒng)中,BMS 能夠?qū)Υ罅康碾姵剡M(jìn)行集中管理和監(jiān)控,,確保電池組的一致性和可靠性,,提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。無論是用于可再生能源發(fā)電的儲(chǔ)能,、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓的儲(chǔ)能還是用戶側(cè)的分布式儲(chǔ)能,,BMS 都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
BMS系統(tǒng)硬件架構(gòu)與組:件硬件層主控單元(MCU):負(fù)責(zé)算法執(zhí)行,,如TI的C2000系列,、NXP S32K。模擬前端(AFE):高精度采集電芯電壓(如ADI LTC6813,,支持18串監(jiān)測),。執(zhí)行單元:包含繼電器、熔斷器,、MOSFET等,,響應(yīng)保護(hù)指令,。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)線束布局:采用耐高溫硅膠線(-40℃~200℃),降低阻抗與EMI干擾,。散熱設(shè)計(jì):鋁制殼體結(jié)合導(dǎo)熱硅脂,,熱傳導(dǎo)系數(shù)≥5W/m·K。電池組集成電芯成組:通過激光焊接或超聲波焊連接鎳片,,內(nèi)阻≤0.5mΩ,。模塊化設(shè)計(jì):支持48V/72V低壓平臺(tái)或800V高壓快充架構(gòu),兼容方形/圓柱/軟包電芯,。BMS保護(hù)板分為分口和同口保護(hù)板,。
電池管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)2. 技術(shù)發(fā)展趨勢(1)高精度與智能化電芯級(jí)管理:從傳統(tǒng)的模組級(jí)管理轉(zhuǎn)向單體電芯級(jí)監(jiān)控(如無線BMS),,提升SOC(電量)和SOH(健康度)估算精度,。AI與邊緣計(jì)算:通過機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測電池壽命、識(shí)別異常工況,,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)安全防護(hù)。OTA升級(jí):支持遠(yuǎn)程固件更新,,動(dòng)態(tài)優(yōu)化電池策略,。(2)集成化與輕量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),減少外圍電路,,降低成本,。功能融合:BMS與熱管理系統(tǒng)、充電樁通信深度集成,,形成“云-邊-端”協(xié)同管理,。(3)安全與可靠性提升多層級(jí)保護(hù):從硬件(過壓/過流/溫度保護(hù))到軟件(故障診斷、熱失控預(yù)警)的防護(hù),。固態(tài)電池適配:針對下一代固態(tài)電池的高電壓特性,,開發(fā)兼容性更強(qiáng)的BMS架構(gòu)。(4)無線BMS(wBMS)去線束化:通過無線通信(如藍(lán)牙,、Zigbee)替代傳統(tǒng)線束,,降低成本、提升靈活性,。應(yīng)用場景:適用于換電模式,、梯次利用電池管理等復(fù)雜場景。診斷BMS故障通常需要使用專業(yè)的測試設(shè)備和工具,,檢查電源,、通信線路、傳感器和執(zhí)行器等部件是否正常工作,。無人機(jī)BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)
連電池BMS保護(hù)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)獲取電池的基本參數(shù),,包括電壓、溫度和電流等。BMS作用
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞:將SOC保持在20%至80%之間,,電動(dòng)汽車BMS可防止電池過度磨損,,延長SOH、容量和運(yùn)行壽命,。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險(xiǎn),。性能優(yōu)化:電動(dòng)汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計(jì)的不同,,這些范圍也會(huì)有所不同,,但大多數(shù)電動(dòng)汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能,。估算行駛里程:SOC直接影響電動(dòng)汽車的行駛里程,,這對有效和安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費(fèi),,同時(shí)較大限度地利用再生制動(dòng)延長行駛里程,。確保充電安全:BMS利用SOC讀數(shù)來調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術(shù)來保護(hù)電池壽命,。它還能在動(dòng)態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下,,確保單個(gè)電池的均衡充電,從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓,,保持電池健康并防止過度充電,。BMS作用