BMS 的均衡管理功能在電池組的運行中扮演著至關重要的角色。在電池組實際充放電進程里,,由于電池單體在制造工藝上的細微差別,,以及內阻、自放電率等固有特性的不同,,各單體電池的電壓,、荷電狀態(tài)(SOC)等參數會逐漸產生不一致的狀況。而均衡管理功能的中心作用,,便是借助特定手段促使電池組內各個單體電池的電壓,、SOC 等參數盡可能趨向一致,有效規(guī)避因個別電池過充或過放而對整個電池組性能與壽命造成不良影響,。集中式 BMS:將所有電池單體的監(jiān)測和管理功能集中在一塊主控板上,,適用于電池數量較少、系統(tǒng)規(guī)模較小的場合,,如電動工具,、智能家居、電動自行車等,。分布式 BMS:把電池單體的監(jiān)測和管理功能分散到多個從控板上,,主控板負責協(xié)調和管理,適用于電池數量較多,、系統(tǒng)規(guī)模較大的場合,,如電動汽車、儲能系統(tǒng)等,。主要功能包括電池狀態(tài)監(jiān)測(電壓/溫度/電流),、充放電控制、均衡管理,、故障保護和通信交互,。硬件BMS電池管理系統(tǒng)設計
電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)作為現代電池技術的重中之重控制系統(tǒng),廣泛應用于新能源汽車,、儲能系統(tǒng),、消費電子等領域,是保障電池安全,、提升能效和延長使用壽命的關鍵技術,。BMS通過實時監(jiān)測電池組的電壓、溫度、電流等參數,,動態(tài)評估電池的健康狀態(tài)和剩余電量,,并利用均衡管理、故障診斷和熱管理技術,,確保電池在較好工況下運行,。在新能源汽車領域,BMS直接關系到電動車的續(xù)航里程與安全性,。它通過智能分配充放電功率,,防止電池過充、過放或局部過熱,,優(yōu)異降低熱失控風險,;同時,結合云端大數據優(yōu)化充電策略,,可提升電池壽命30%以上,。在儲能場景中,BMS對電網級儲能電站和戶用儲能系統(tǒng)尤為重要,,通過多層級均衡技術解決電池組不一致性問題,,提升整體儲能效率,并支持削峰填谷,、可再生能源平滑并網等功能,。此外,BMS在無人機,、電動工具,、航空航天等領域也發(fā)揮著重要作用,例如通過精確預測剩余飛行時間保障作業(yè)安全,。隨著AI算法和邊緣計算的發(fā)展,,新一代BMS正朝著智能化方向演進。通過機器學習預測電池衰減趨勢,、構建數字孿生模型,,以及支持超快充技術和V2G(車輛到電網)雙向互動,BMS正成為能源互聯網的重要節(jié)點,,推動清潔能源技術的可持續(xù)發(fā)展,。移動儲能BMS云平臺設計向高精度監(jiān)測、AI智能預測,、云端協(xié)同管理和多類型電池兼容(如固態(tài)電池)方向發(fā)展,。
BMS管理包括哪些東西?與BMS相關的幾大塊,,電壓、電流、溫度,、均衡,,信息等,BMS保護板通過采集電壓,、電流,、溫度等信息,評估BMS當前狀態(tài),。BMS首先對電池包進行信息采集,,包括電壓,電流,,溫度三個維度的信息提取,。其次,BMS對電池包的SOX算法進行估算,。然后BMS會對電池包進行安全診斷,,包括過流,過壓,,欠壓,,高溫,低溫,,斷路的保護,。再次是對電池包的能量進行管理,一般分為被動均衡管理和主動均衡管理兩種類型,。還會對電池包進行信息的管理,,包含數據的整車交互以及日志的存儲。
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,。如何檢測BMS是否正常,?
SOC的重要性是防止電池損壞:將SOC保持在20%至80%之間,,電動汽車BMS可防止電池過度磨損,延長SOH,、容量和運行壽命,。BMS還依靠準確的SOC讀數來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風險。性能優(yōu)化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現較好性能,。盡管根據電池化學成分和設計的不同,,這些范圍也會有所不同,但大多數電動汽車電池都能在20%至80%,,SOC范圍內實現高效的電力傳輸和強勁的加速性能,。估算行駛里程:SOC直接影響電動汽車的行駛里程,這對有效和安全的行程規(guī)劃至關重要,。優(yōu)化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費,,同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數來調節(jié)電動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來保護電池壽命,。它還能在動態(tài)充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,,從而優(yōu)化調整電流和電壓,,保持電池健康并防止過度充電。BMS在鋰電池組中主要起什么作用,?電動自行車BMS電池管理
BMS主要應用在哪些領域,?硬件BMS電池管理系統(tǒng)設計
BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結合硬件的BMS保護板。純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數,,根據自身采集到的電壓,、電流、溫度等狀態(tài)保護與恢復,,不需要MCU參與,,這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能。而軟件+硬件的方式,,MCU可以對信息的實時采集與外部交互,,上傳BMS保護板實時信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài),,尤其是在故障分析和算法建模的時候,,需要大量的數據支撐,這時候就需要log存儲功能,,盡可能多的記錄BMS的數據,。硬件BMS電池管理系統(tǒng)設計