电池管理系统大的方向讲,在电动汽车和混合动力汽车中必不可少,必须对电池进行检测,才能保证电池正常充放电,防止过充和过放,延长使用寿命,保证续航里程。锂电池能量密度高,电池内部化学物质活性强。当电芯出现过充、过放等非正常使用时,极有可能出现电池损坏,极端情况下,还会导致起火。因此,锂电池需要有一套监控系统,随时监控锂电池的电压、电流等参数,一旦超过事先设定的阈值,则直接关断电池主回路。因此,电池管理系统BMS是电动车的关键要素。BMS系统保护板能够确保电池组内各节电池的压差不大,从而提高整个电池组的充放电性能。便携式户外电源BMS电池管理系统云平台设计

目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中,如电动工具、机器人(搬运机器人、助力机器人)、IOT智能家居(扫地机器人、电动吸尘器)、电动叉车、电动低速车(电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等)、轻混合动力汽车。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,除了从控、主控之外,还有一层总控。电动自行车BMS电池管理系统工厂集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。

开路电压法估算电池SOC;铅酸蓄电池的SOC与其开路电压(OCV)之间存在近似线性关系,基于电池OCV的方法是,当电池与负载断开时间超过两小时时,电池的OCV与SOC成正比。然而,如此长的断开时间对于电池来说可能太长而无法实现。与铅酸电池不同,锂离子电池的OCV与SOC之间不存在线性关系。OCV与SOC的关系是通过对锂离子电池施加脉冲负载,然后让电池达到平衡而确定的。所有电池的OCV与SOC之间的关系不可能完全相同。由于不同电池的传统OCV-SOC有所不同,因此需要测量OCV-SOC的关系,以准确估算SOC。
随着新能源技术迭代与“双碳”目标推进,BMS锂电池保护板的应用场景正从消费电子向工业储能、智能交通等领域加速渗透。在消费端,电动自行车、无人机等小型动力设备对BMS的需求持续增长,蓝牙智能保护板因支持手机APP监控电池健康度(SOH)和防盗定位功能,2023年国内市场规模已突破15亿元,年复合增长率达22%。工业领域,铅酸电池替代浪潮推动BMS在基站储能、光伏储能系统的应用,大电流型号(300-500A)通过主动均衡技术将电池组循环寿命提升至6000次以上,配合液冷温控模块可在-30℃至65℃环境中稳定运行,已应用于青藏高原光储电站等极端环境项目。新能源汽车领域,BMS与整车控制系统深度集成,通过多阶卡尔曼滤波算法将SOC(电量)估算误差压缩至±3%,并联动云端实现电池状态远程诊断,比亚迪刀片电池、宁德时代麒麟电池等产品均搭载第四代智能BMS,支持10ms级短路保护响应,推动电动汽车续航提升8%-15%。未来,随着钠离子电池、固态电池等新型储能技术商用,BMS将向高精度(电压检测±1mV)、高扩展(兼容多电化学体系)方向演进,同时融合AI预测性维护功能,进一步拓展至船舶动力、航空航天等高价值场景。BMS的故障诊断功能是如何实现的?

锂电池过充过放的本质:充电时,锂离子从正极板脱嵌,通过电解液嵌入到负极板上;放电时,锂离子从负极板上脱嵌,并经由电解液嵌入到正极板上;锂离子电池的充放电过程是锂离子在极板上的嵌入和脱嵌过程。充电时,随着锂离子的脱嵌,正极材料体积会发生一定量的收缩;放电时,随着锂离子的嵌入,正极材料体积会发生一定量的膨胀。过充时,正极晶格会产生崩塌,锂离子在负极会形成锂枝晶从而刺破隔膜,造成电池的损坏。过放时,正极材料活性变差,阻止锂离子的嵌入,电池容量急剧下降。如果发生正极材料体积过度膨胀,会破坏电池的物理结构,从而导致电池的损坏。BMS终止充电意味着电池管理系统在监测到充电系统存在异常情况时,为了保护电池安全而主动切断充电过程。电池PACKBMS电池管理系统软件设计
BMS是储能电池系统的中心子系统之一。便携式户外电源BMS电池管理系统云平台设计
被动均衡主要依赖于电阻放电方式,将电压较高的电池中的电量以热能的形式释放,从而为其他电池创造更多的充电时间。整个系统的电量受限于容量较小的电池。在充电过程中,锂电池通常设有一个上限保护电压值,一旦某一串电池达到此值,锂电池保护板便会切断充电回路,停止充电。被动均衡的优点是成本低廉且电路设计相对简单,但其缺点在于只基于较低电池残余量进行均衡,无法提升残量较少的电池容量,且均衡过程中释放的热量完全被浪费了。便携式户外电源BMS电池管理系统云平台设计