从组成结构来看,BMS 包含硬件与软件部分。硬件部分的主控单元由微控制器(MCU)或数字信号处理器(DSP)担当中心,负责收集和处理来自电压采集电路、电流采集电路、温度采集电路的数据,并依据分析结果控制充电控制电路、放电控制电路以及均衡电路等执行相应操作。软件部分则由底层驱动程序、电池管理算法、通信协议栈和用户界面程序构成。底层驱动程序与硬件交互,保障设备正常运转;电池管理算法通过复杂数学模型和逻辑判断实现精确管理;通信协议栈实现与外部设备通信,协同整个系统工作;用户界面程序为用户提供直观操作界面,用于显示电池状态、设置参数及故障诊断报警等。凭借这些功能和结构,BMS 在各应用领域发挥着不可或缺的作用,在电动汽车中保障电池安全高效运行、提升续航与安全性;在电动自行车上保护电池、提升性能和用户体验;在储能系统里集中管理电池,确保一致性、可靠性以及系统的效率和稳定性 。BMS的未来发展趋势如何?新能源BMS
电池管理系统的主要职责包括监控、保护和优化电池性能。硬件BMS保护板指的是完全基于硬件实现的电池管理系统,其设计注重电路和传感器等硬件组件的整合。与之相对,软件保护板BMS则采用嵌入式软件实现电池管理系统的一种方式。与硬件板相比,软件板更注重算法、控制逻辑和数据处理方面的优化。在选择硬件或软件BMS保护板时,需要根据具体的应用需求和预算来做出权衡。如果是对基本功能的要求较高,且成本预算较为有限,BMS硬件保护板可能是一个不错的选择。而如果需要更高级的电池管理策略,对灵活性和升级能力有更高要求,那么软件BMS板可能更为合适。电池保护系统中的SOP管理。SOP(StateofPower)表示当前电池能够充电或者放电的阈值功率,它的精确估算可以较大限度地提高电池的利用率。比如在加速时,可以供应阈值的功率而不伤害电池;在刹车时,可以尽量多地回收能量而不伤害电池,这样可以保证车辆在行驶过程中不会因为欠压或者过流而失去动力什么是BMS工作原理对于电池管理系统而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同样非常重要。
在储能系统中,储能电池只与高压储能变流器交互,变流器从交流电网取电,给电池组充电,或者电池组给变流器供电,电能通过变流器转换到交流电网。储能系统的通信、电池管理系统主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。另一方面,电池管理系统向变流器发送重要状态信息,确定高压电力交互状况,另一方面,电池管理系统向储能电站的调度系统PCS发送较详尽的监视信息。电动汽车BMS在高压下与电动机和充电机有能量交换关系的通信方面,与充电机在充电过程中有信息交互,在所有应用过程中与整车控制器有较详细的信息交互。
锂电池保护板设计中需要考虑的因素较多,如电压平台问题,锂动力电池包在使用中往往被要求很大的平台电压,所以设计锂动力电池包保护板时尽量使保护板不影响电芯的放电电压,这样对控制IC、采样电阻等元件的要求就会很高,电流采样电阻应满足高精密度,低温度系数,无感等要求。锂电池保护板的电路,B+、B-分别是接电芯的正、负极;P+、P-分别是保护板输出的正、负极;T为温度电阻(NTC)端口。锂电池保护板的主要功能有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护等。均衡是BMS锂电池保护板中重要的一个环节。
什么是电池荷电状态(SOC)?电池荷电状态(SOC)是电池管理的一个重要指标,尤其是对锂离子电池而言。它指的是电池相对于其容量的电量水平,通常用百分比表示。SOC用于确定电池的剩余电量,而剩余电量对于预测电池的性能和使用寿命至关重要。测量电池的充电状态并不是一项简单的任务,有很多种方法,比如电压/电流积分、阻抗测量和库仑计数等。确定电动汽车电池SOC的技术各不相同,主要分为开路电压法,库仑计数法,基于模型的方法几种。均衡管理是通过被动或主动均衡电路,确保电池组中各个单元的电压和容量保持一致,提高电池组整体性能。低速电动车BMS测试
BMS通过传感器实时监测电池的电压、电流、温度等参数,确保电池在安全范围内工作。新能源BMS
从实现方式来看,主要分为被动均衡与主动均衡。被动均衡,即耗能式均衡,一般利用电阻等耗能元件来消耗电压较高电池的多余电量,以此促使电池组中各单体电池电压趋于均衡。这种方式结构简易、成本较低,然而会产生热量,导致能量浪费,且均衡效率相对不高,比较适用于对成本较为敏感、电池组容量较小以及充电频率不高的应用场景,例如一些小型锂电池设备。主动均衡,也叫非耗能式均衡,它借助电感、电容、变压器等储能元件,把电量从电压高的电池转移到电压低的电池,实现电池间的能量转移与均衡。主动均衡方式能够优异减少能量损耗,均衡速度快、效率高,适用于大容量、高倍率充放电的电池组,像电动汽车、储能系统等对电池性能和安全性要求严苛的领域,不过其电路结构复杂,成本也相对较高。新能源BMS