随着新能源电动汽车的广泛应用,电池的容量、安全性、应用状态与续航能力日益成为关注重点。BMS电池管理系统是对电池进行监控与管理的系统,将采集的电池信息实时反馈给用户,同时根据采集的信息调节参数,充分发挥电池的性能。但是,该技术在管理多个电池时,需要人员现场调试与设置,导致其检查、维护与更新相当不方便。而且,针对电池组的工作性能、电池老化情况、使用寿命等信息,需要人员现场经过多次反复调试、实验之后才能获得,工作相当繁琐、耗时。在生产、调试或实验过程中,只有在电池出现问题影响电动汽车的工作时,才会发现故障并更换电池,这种方式具有盲目性、滞后性,相当容易产生不良后果,严重则导致生产工作延误、生产危险世故。 BMS 如何预防电池过热?机械BMS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、可靠性高的作用,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。从智能手机到太空探索,BMS正在重新定义能源使用方式。随着固态电池、钠离子电池等新技术的落地,下一代BMS将成为实现“零碳社会”的中心支点,推动人类向更高速、更可持续的能源未来迈进。 高科技BMS管理系统工作原理BMS通过监控电池状态(电压/温度/SOC/SOH),均衡电芯,防止过充/过放/过热,延长电池寿命。

SOC的重要性是防止电池损坏:通过将SOC保持在20%至80%之间,电动汽车BMS可防止电池过度磨损,延长SOH、容量和运行寿命。BMS还依靠准确的SOC读数来降低电池单元因完全充电和深度放电而受损的危险。性能优化:电动汽车电池在特定的SOC范围内运行时可实现较好性能。尽管根据电池化学成分和设计的不同,这些范围也会有所不同,但大多数电动汽车电池都能在20%至80%SOC范围内实现电力传输和强劲的加速性能。估算行驶里程:SOC直接影响电动汽车的行驶里程,这对安全的行程规划至关重要。优化能效:精确的SOC测量可较大限度地减少能源浪费,同时较大限度地利用再生制动延长行驶里程。确保充电安全:BMS利用SOC读数来调节电动汽车电池的充电速率,采用涓流充电和受控充电等技术来保护电池寿命。
BMS的中心使命是实时监控电池状态并实施精细作用。在硬件层面,BMS通过高精度模拟前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每节电芯的电压(精度可达±1mV)、温度(范围覆盖-40°C至125°C)以及充放电电流(通过分流电阻或霍尔传感器实现±)。这些数据经主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)处理后,执行三大关键任务:安全保护、状态估算与能量管理。例如,当某节三元锂电池电压超过,BMS会立即切断充电MOSFET,防止电解液分解引发热失控;在低温环境下(如-10°C),BMS可能通过PTC加热片提升电芯温度至5°C以上,以避免锂析出导致的不可逆容量损失。对于多串电池组(如电动汽车的96串400V系统),BMS必须解决电芯不一致性问题——即使是同一批次的电芯,容量差异也可能达到2%-5%。被动均衡通过并联电阻对电芯放电(典型均衡电流50-200mA),而主动均衡则利用电感或DC-DC转换器将能量从电芯转移至低压电芯(效率可达85%以上),这两种策略的取舍需权衡成本、效率与系统复杂度。当温度异常升高(如超过 60℃),立即切断充放电回路,防止热失控。

在均衡策略方面,有基于电压的均衡策略,该策略以电池单体的电压作为均衡判断依据,当电池组中单体电池电压差异超过设定阈值时,启动均衡电路进行均衡,实现相对简便,但未直接考量电池的SOC情况,可能出现电压均衡而SOC不均衡的现象。基于SOC的均衡策略,则通过精确估算电池单体的SOC,依据SOC差异实施均衡。此策略能更精确反映电池实际荷电状态,实现真正的电量均衡,然而SOC估算的准确性会对均衡效果产生影响,需要更为复杂的算法与硬件支持。还有混合均衡策略,它综合结合电压和SOC两种参数进行均衡判断,多方位考虑了电池的电压和实际荷电状态,能更完善地实现电池组的均衡管理,提升均衡的准确性与速度,只是算法较为复杂,对BMS的计算能力和硬件性能要求颇高。 如何判断 BMS 是否故障?家庭储能BMS系统
需关注电池串数、电压 / 电流范围、均衡能力、通信协议(如 CAN、I2C)及安全认证。机械BMS云平台设计
锂电池保护板,作为锂离子电池组的守护神,扮演着至关重要的角色。它主要由操控IC、MOS管、采样电阻、PTC等中心组件构成,通过实时监测电池组的电压、电流和温度,确保电池在安全范围内工作。保护板具备过充、过放、短路、过流、过温等多重保护功能,一旦检测到异常情况,立即通过操控MOS管的开关状态,切断电池组与外界的电气连接,可防止电池损坏甚至危险。随着技术的发展,现代锂电池保护板还融入了主动均衡技术,能更迅速地平衡电池组内各单体电池的电压,延长整体使用寿命。同时,高精度监测、集成化与智能化趋势日益明显,保护板不仅能实现远程监控、故障诊断,还能根据电池状态智能调整保护策略,确保电池在比较好状态下运行。在使用中,定期检查保护板及其连接情况,适时调整保护参数,保持其良好的环境适应性,是确保电池组长期安全、稳定运行的关键。总之,锂电池保护板以其丰富的功能和优异的性能,为各类电子产品和新能源应用提供了坚实的安全维护。 机械BMS云平台设计