BMS的均衡管理功能在電池組的運(yùn)行中扮演著至關(guān)重要的角色。在電池組實(shí)際充放電進(jìn)程里,由于電池單體在制造工藝上的細(xì)微差別,以及內(nèi)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(shù)會(huì)逐漸產(chǎn)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(nèi)各個(gè)單體電池的電壓、SOC等參數(shù)盡可能趨向一致,規(guī)避因個(gè)別電池過充或過放而對(duì)整個(gè)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?cái)?shù)量較少、系統(tǒng)規(guī)模較小的場合,如電動(dòng)工具、智能家居、電動(dòng)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(gè)從控板上,主控板負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理,適用于電池?cái)?shù)量較多、系統(tǒng)規(guī)模較大的場合,如電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等。智慧動(dòng)鋰高壓工廠儲(chǔ)能BMS系統(tǒng),采用高速32位MCU和高性能車規(guī)級(jí)AFE,保證高效率和高精度二級(jí)或三級(jí)架構(gòu)。海南中穎電子BMS
BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢:提高電池壽命:通過實(shí)時(shí)監(jiān)測和保護(hù)電池,避免電池過充、過放等問題,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠有效延長電池的使用壽命。增強(qiáng)安全性:BMS系統(tǒng)保護(hù)板在預(yù)防過充、過放、短路等問題方面發(fā)揮著重要作用,有效降低了電池?fù)p壞甚至起火的風(fēng)險(xiǎn),保障了用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全。優(yōu)化性能:通過平衡管理,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差較小,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能,使電動(dòng)車的動(dòng)力輸出更加穩(wěn)定和高效。從消費(fèi)電子到太空探索,BMS正在重構(gòu)能源管理范式。隨著固態(tài)電池、鈉離子電池等新體系的應(yīng)用,下一代BMS將向"全域感知、自主進(jìn)化、生態(tài)互聯(lián)"方向進(jìn)化,成為碳中和戰(zhàn)略的中心技術(shù)支點(diǎn)海南工商業(yè)儲(chǔ)能BMSBMS向高精度監(jiān)測、AI智能預(yù)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。
2025年BMS將出現(xiàn)幾大變革1、打通BMS和EMS隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)被納入各類電力市場交易主體,其利潤模式變得多樣化,需要更高的數(shù)據(jù)處理和預(yù)測能力來優(yōu)化收益。BMS和EMS的整合將使儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠更好地處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)源和龐大的數(shù)據(jù)管理需求。這種整合不僅增強(qiáng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力,還能夠幫助預(yù)測電價(jià)走勢,優(yōu)化電池充放電策略,從而提高儲(chǔ)能的整體收益。2、從BMS向EMS跨進(jìn)在工商業(yè)市場,儲(chǔ)能系統(tǒng)需要具備更高級(jí)別的能量管理和綜合管控能力,以滿足復(fù)雜的能源需求和交易策略。BMS+EMS一體化集控單元的出現(xiàn),揭示了儲(chǔ)能管理系統(tǒng)從單純的關(guān)注電池管理擴(kuò)展到了整個(gè)能源系統(tǒng)的管理。這樣的跨步能夠?qū)崿F(xiàn)更多面化的監(jiān)控和更靈活的交易策略,為工商業(yè)用戶提供更高質(zhì)的能源解決方案。
BMS是鋰離子電池組的"大腦",對(duì)電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池管理系統(tǒng)包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。BMS根據(jù)實(shí)時(shí)采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實(shí)現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)、絕緣保護(hù)等功能,并實(shí)現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對(duì)外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細(xì)分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計(jì)量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對(duì)電芯進(jìn)行安全、及時(shí)的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動(dòng)進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,操作充電各個(gè)階段的充電狀態(tài)。 設(shè)備顯示電池故障代碼,或溫度、電壓數(shù)據(jù)異常波動(dòng)。
BMS的中心使命是實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)并實(shí)施精細(xì)作用。在硬件層面,BMS通過高精度模擬前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每節(jié)電芯的電壓(精度可達(dá)±1mV)、溫度(范圍覆蓋-40°C至125°C)以及充放電電流(通過分流電阻或霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)處理后,執(zhí)行三大關(guān)鍵任務(wù):安全保護(hù)、狀態(tài)估算與能量管理。例如,當(dāng)某節(jié)三元鋰電池電壓超過,BMS會(huì)立即切斷充電MOSFET,防止電解液分解引發(fā)熱失控;在低溫環(huán)境下(如-10°C),BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上,以避免鋰析出導(dǎo)致的不可逆容量損失。對(duì)于多串電池組(如電動(dòng)汽車的96串400V系統(tǒng)),BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯,容量差異也可能達(dá)到2%-5%。被動(dòng)均衡通過并聯(lián)電阻對(duì)電芯放電(典型均衡電流50-200mA),而主動(dòng)均衡則利用電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器將能量從電芯轉(zhuǎn)移至低壓電芯(效率可達(dá)85%以上),這兩種策略的取舍需權(quán)衡成本、效率與系統(tǒng)復(fù)雜度。通過平衡管理,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能。進(jìn)口BMS效果
BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟。海南中穎電子BMS
鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)操控電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護(hù)板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中操控IC,在一切正常的情況下操控MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路溝通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負(fù)溫度系數(shù),在環(huán)境溫度升高時(shí),其阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 海南中穎電子BMS