電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS),常被稱(chēng)作電池保姆或管家,主要用于對(duì)電池單體進(jìn)行智能管理與維護(hù)。其中心作用在于防止電池過(guò)充或過(guò)放,進(jìn)而延長(zhǎng)電池使用壽命,并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池狀態(tài)。BMS并非只是簡(jiǎn)單的監(jiān)控裝置,而是集多種復(fù)雜功能于一體的智能系統(tǒng),通過(guò)各類(lèi)傳感器、控制器以及精密算法,實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的精細(xì)把控。BMS的功能豐富且關(guān)鍵。它能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù),杜絕過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫等狀況發(fā)生。以電動(dòng)汽車(chē)為例,電池組由眾多電池單體構(gòu)成,BMS需實(shí)時(shí)采集每個(gè)單體的電壓數(shù)據(jù),與設(shè)定閾值比對(duì),一旦出現(xiàn)單體電壓異常,便立即采取均衡充放電等措施,維持各單體電壓平衡。同時(shí),通過(guò)溫度傳感器密切監(jiān)測(cè)電池組內(nèi)部溫度,防止過(guò)熱或過(guò)冷,必要時(shí)調(diào)整充放電電流,確保電池工作在適宜溫度區(qū)間。在充放電過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流,既能用于計(jì)算電池剩余容量(SOC),又能防范因電流過(guò)大引發(fā)的安全危險(xiǎn)。此外,BMS還可通過(guò)復(fù)雜算法估算電池的狀況(SOH),為用戶(hù)提供整體、準(zhǔn)確的電池狀態(tài)信息,避免因狀態(tài)誤判導(dǎo)致危險(xiǎn),并且能夠?qū)崟r(shí)診斷電池系統(tǒng)運(yùn)行故障,迅速隔離異常,維護(hù)系統(tǒng)可靠性。 BMS通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等參數(shù),確保電池在安全范圍內(nèi)工作。品牌BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)
深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商。公司主要研發(fā)鋰電池全生命周期監(jiān)控管理云平臺(tái)系統(tǒng)服務(wù),智鋰狗安全監(jiān)控系列產(chǎn)品(智鋰狗BMS/智鋰狗門(mén)禁/智鋰狗天眼),鋰電池BMS軟硬件產(chǎn)品,鋰電池安全滅火裝置,鋰電池安全管理專(zhuān)用芯片等為主營(yíng)業(yè)務(wù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。已形成“芯片+軟件+模塊+終端+平臺(tái)+系統(tǒng)解決方案”的較全產(chǎn)業(yè)鏈格局,為客戶(hù)提供應(yīng)用產(chǎn)品和解決方案。公司成立于2011年,于2015年榮獲國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)及深圳市高新技術(shù)企業(yè)。我司技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的電池智能管理系統(tǒng),可以對(duì)電池實(shí)行兩級(jí)保護(hù)、均衡電池電量,同時(shí)還在無(wú)線(xiàn)通訊部分利用GPRS/BLE技術(shù),將電池組的信息上傳到云服務(wù)器,就可以遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)鋰電池的情況,并能夠在較廣范圍內(nèi)迅速對(duì)電池設(shè)備進(jìn)行操控,一旦發(fā)生險(xiǎn)情可以在后臺(tái)終端及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理,防止電池著火爆炸這一成果填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)低速乘用車(chē)領(lǐng)域鋰電池保護(hù)系統(tǒng)的空白,也讓我司成為了國(guó)內(nèi)鋰電池保護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域的佼佼者。便攜式電源BMS電池管理系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)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。
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿(mǎn)的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。
技術(shù)層面,BMS正朝著高集成化、智能化與車(chē)規(guī)級(jí)功能安全方向發(fā)展。無(wú)線(xiàn)BMS技術(shù)已進(jìn)入商用階段,通過(guò)分布式架構(gòu)與邊緣計(jì)算,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地處理,減少傳輸負(fù)擔(dān)。AI算法的融入使BMS能夠預(yù)測(cè)電池剩余壽命與潛在故障,提前采取維護(hù)措施。例如,機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化充放電策略,適配電力現(xiàn)貨市場(chǎng)峰谷套利需求等。應(yīng)用場(chǎng)景方面,BMS已從電動(dòng)汽車(chē)擴(kuò)展至儲(chǔ)能系統(tǒng)、便攜式電子設(shè)備及航空航天等領(lǐng)域。在智能手機(jī)中,微型BMS集成于電路板,側(cè)重輕量化與低功耗設(shè)計(jì);在航空領(lǐng)域,BMS需滿(mǎn)足高可靠性、冗余設(shè)計(jì)及極端環(huán)境適應(yīng)要求。隨著2025年《新型儲(chǔ)能安全技術(shù)規(guī)范》的實(shí)施,BMS的安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步升級(jí),消防系統(tǒng)成本占比≥5%,熱失控預(yù)警時(shí)間≥30分鐘,推動(dòng)行業(yè)向更安全、更便捷的方向發(fā)展。 需管理上百顆電芯串聯(lián),支持高壓快充,通過(guò) ISO 26262 功能安全認(rèn)證,實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)峁芾怼?/p>
在工作原理上,BMS通過(guò)閉環(huán)操作實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理:傳感器實(shí)時(shí)采集電池狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸至主控芯片,主控芯片借助軟件算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,與預(yù)設(shè)的安全閾值和性能參數(shù)對(duì)比后,若發(fā)現(xiàn)異常則向功率開(kāi)關(guān)模塊發(fā)出切斷指令;若狀態(tài)正常,則根據(jù)當(dāng)前SOC、SOH及應(yīng)用場(chǎng)景需求,調(diào)整充放電電流、啟動(dòng)均衡功能,同時(shí)通過(guò)通信接口將數(shù)據(jù)反饋至外部系統(tǒng),形成“監(jiān)測(cè)-分析-調(diào)控-反饋”的完整閉環(huán)。不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)BMS的需求各有側(cè)重。在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,BMS需適應(yīng)高功率充放電場(chǎng)景,具備毫秒級(jí)的響應(yīng)速度,同時(shí)與電機(jī)操作器、車(chē)載充電機(jī)等部件實(shí)時(shí)通信,確保動(dòng)力輸出與續(xù)航能力的平衡;在儲(chǔ)能電站中,BMS更注重長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性,需協(xié)調(diào)多組電池的充放電節(jié)奏,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰填谷的配合;而消費(fèi)電子領(lǐng)域的BMS則以小型化、低功耗為中心,在手機(jī)、筆記本電腦等設(shè)備中精細(xì)操控電量顯示與充放電保護(hù)。 當(dāng)溫度異常升高(如超過(guò) 60℃),立即切斷充放電回路,防止熱失控。儲(chǔ)能BMS電池管理系統(tǒng)工廠
智慧動(dòng)鋰自主研發(fā)生產(chǎn)的儲(chǔ)能/工商業(yè)儲(chǔ)能方案,采用二級(jí)或三級(jí)BMS架構(gòu),可支持單簇或多簇電池并機(jī)使用。品牌BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)
從中心功能來(lái)看,BMS首先承擔(dān)著精細(xì)監(jiān)測(cè)的任務(wù),通過(guò)電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器,實(shí)時(shí)采集電池組中單體電池的電壓、總電流、各區(qū)域溫度以及SOC(StateofCharge,剩余電量)、SOH(StateofHealth,健康狀態(tài))等關(guān)鍵參數(shù),為后續(xù)調(diào)控提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其次,它具備智能充放電管理能力,根據(jù)電池當(dāng)前狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)整充放電策略,例如在充電階段采用分段式充電法,避免過(guò)充導(dǎo)致電解液分解;在放電階段通過(guò)限制最大電流,防止過(guò)放造成電極結(jié)構(gòu)不可逆損壞,從而延長(zhǎng)電池使用壽命。此外,均衡功能是BMS的重要特性,當(dāng)電池組中單體電池出現(xiàn)電壓不一致時(shí),BMS會(huì)通過(guò)主動(dòng)均衡或被動(dòng)均衡方式,將能量從電壓較高的電池轉(zhuǎn)移到電壓較低的電池,確保整組電池性能同步,避免部分電池提前失效。安全防護(hù)更是BMS的中心職責(zé),當(dāng)檢測(cè)到過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路或溫度異常等危險(xiǎn)時(shí),系統(tǒng)會(huì)立即切斷充放電回路,同時(shí)通過(guò)預(yù)警機(jī)制提醒用戶(hù)或關(guān)聯(lián)系統(tǒng)采取應(yīng)對(duì)措施,從根本上規(guī)避火災(zāi)、燃爆等安全故障。BMS的組成可分為硬件與軟件兩部分。硬件包括傳感器模塊(負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集)、主控芯片(相當(dāng)于“大腦”,處理數(shù)據(jù)并發(fā)出指令)、功率開(kāi)關(guān)模塊(如MOS管,執(zhí)行充放電回路的通斷)、通信接口。 品牌BMS電池管理系統(tǒng)研發(fā)