在組成結構上,BMS 分為硬件與軟件兩大部分,。硬件包含主控單元,,通常由微控制器(MCU)或數(shù)字信號處理器(DSP)擔當,負責數(shù)據處理與指令發(fā)出,;電壓,、電流,、溫度采集電路,分別用于采集對應參數(shù),;保護電路在異常時切斷電路,;均衡電路實現(xiàn)電池電量平衡;通信接口電路支持多種通信協(xié)議,,保障數(shù)據傳輸,。軟件涵蓋底層驅動軟件,負責硬件交互,;電池管理算法,,如 SOC 估算、SOH 評估,、均衡及充放電控制算法等,,是 BMS 重心;通信協(xié)議棧保障通信順暢,;用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面,。智慧動鋰儲能BMS系統(tǒng)采用3+1級架構模式。電池包BMS電池管理系統(tǒng)云平臺
電池管理系統(tǒng)(BMS,,Battery Management System)4. 未來前景展望短期(2023-2025):新能源汽車和儲能領域仍是BMS主要戰(zhàn)場,,無線BMS加速商業(yè)化。中國廠商憑借本土供應鏈優(yōu)勢,,逐步搶占全球市場份額,。中期(2025-2030):AI驅動的“預測性BMS”成為主流,實現(xiàn)電池全生命周期管理,。固態(tài)電池,、鈉離子電池等新技術推動BMS架構革新。長期(2030+):BMS與能源互聯(lián)網深度融合,,成為智慧電網,、V2G(車網互動)的關鍵節(jié)點??缧袠I(yè)應用(如太空能源,、深海設備)拓展BMS邊界。如何BMS電池管理均衡管理是通過被動或主動均衡電路,,確保電池組中各個單元的電壓和容量保持一致,,提高電池組整體性能。
被動均衡主要依賴于電阻放電方式,,將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放,,從而為其他電池創(chuàng)造更多的充電時間。整個系統(tǒng)的電量受限于容量較小的電池,。在充電過程中,,鋰電池通常設有一個上限保護電壓值,,一旦某一串電池達到此值,鋰電池保護板便會切斷充電回路,,停止充電,。被動均衡的優(yōu)點是成本低廉且電路設計相對簡單,但其缺點在于只基于較低電池殘余量進行均衡,,無法提升殘量較少的電池容量,,且均衡過程中釋放的熱量完全被浪費了。
在均衡策略方面,,有基于電壓的均衡策略,,該策略以電池單體的電壓作為均衡判斷依據,當電池組中單體電池電壓差異超過設定閾值時,,啟動均衡電路進行均衡,,實現(xiàn)相對簡便,但未直接考量電池的 SOC 情況,,可能出現(xiàn)電壓均衡而 SOC 不均衡的現(xiàn)象,。基于 SOC 的均衡策略,,則通過精確估算電池單體的 SOC,,依據 SOC 差異實施均衡。此策略能更精確反映電池實際荷電狀態(tài),,實現(xiàn)真正的電量均衡,,然而 SOC 估算的準確性會對均衡效果產生影響,需要更為復雜的算法與硬件支持,。還有混合均衡策略,,它綜合結合電壓和 SOC 兩種參數(shù)進行均衡判斷,,多方位考慮了電池的電壓和實際荷電狀態(tài),,能更完善地實現(xiàn)電池組的均衡管理,提升均衡的準確性與有效性,,只是算法較為復雜,,對 BMS 的計算能力和硬件性能要求頗高。BMS保護板的被動均衡是將單體電池中容量較多的個體消耗掉,,實現(xiàn)整體的均衡,。
充電管理:根據電池的狀態(tài)(如 SOC、溫度等),,精確控制充電器對電池組的充電過程,。包括控制充電電流、電壓,,實現(xiàn)恒流充電,、恒壓充電等不同階段的轉換,,確保電池能夠快速、安全地充滿電,,同時避免過充對電池造成損害,。放電管理:監(jiān)測電池組的放電狀態(tài),防止電池過度放電,。當電池的 SOC 降低到一定程度時,,BMS 會發(fā)出報警信號,并采取相應措施限制放電,,以保護電池的性能和壽命,。此外,BMS 還可以根據負載的需求,,合理分配電池組的放電電流,,確保電池組能夠穩(wěn)定地為負載提供電力。均衡管理:由于電池組中的各個單體電池在生產工藝,、使用環(huán)境等方面存在差異,,長時間使用后會出現(xiàn)電壓、容量等參數(shù)的不一致性,,即電池不均衡。BMS 通過均衡電路對單體電池進行均衡處理,,使各個電池的電量保持一致,,從而提高電池組的整體性能和壽命,。BMS的安全保護功能包括過充保護,、過放保護、短路保護,、溫度保護等,確保電池組的安全運行,。中穎BMS電池管理系統(tǒng)工廠
當電池的電壓低于設定的欠壓指示電壓時,保護板會自動斷電,,從而避免發(fā)熱,、膨脹等不安全現(xiàn)象發(fā)生。電池包BMS電池管理系統(tǒng)云平臺
鋰電池保護板分為硬件板與軟件板所謂硬件板,,就是保護板上沒有可以進行編程的芯片,,只是按照特定的線路進行連接,,保護板的參數(shù)是固定的。這一類保護板一般成本較低,,功能簡單,,很難實現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎上,,加了可以編程的芯片,,因此這類保護板除了實現(xiàn)基本功能以外,,還能實現(xiàn)很多特殊的功能,。保護板為了現(xiàn)實保護電池的功能,,必須要能夠主動切斷電池主回路,。因此,,在電池包內部,,電池的主回路是要經過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制,,保護板必須具有兩個開關,,分別控制充電和放電回路,。在同口保護板中,,這兩個開關串在一條線上,,接到電池包外部,充電和放電都經過此線,。而在分口保護板中,電池分出兩根線,,分別接充電開關和放電開關,再接到電池外部,。電池包BMS電池管理系統(tǒng)云平臺