BMS的均衡管理旨在解决电池组中单体电池因生产差异和使用损耗导致的电压、容量、内阻不一致问题,通过主动干预使各单体趋于一致,避免部分电池过度充放以延长整组寿命。其实现基于不均衡产生的根源,采用被动均衡和主动均衡两种中心方式:被动均衡通过“削峰填谷”,在每个单体电池旁并联“均衡电阻+开关管”,当某单体电压超过阈值时,导通开关管让过高能量以热量形式释放,直至电压与其他单体一致,虽结构简单、成本低,但能量浪费且均衡速度慢,适合低容量场景;主动均衡则通过能量转移,利用电容、电感或DC-DC转换器等将单体能量转移到低压单体,能量利用率达80%-95%,如DC-DC转换式会先识别高低压单体组,再将单体电能转换为适配低压单体的电压并定向输送,虽硬件复杂、成本高,但均衡速度快、能明细延长电池寿命,适用于新能源汽车等场景。均衡管理并非时刻运行,而是在充电后期、静置时或单体电压差超过设定阈值时触发,以不影响正常充放电且修复差异,随着技术发展,主动均衡结合AI算法的预测性均衡将进一步提升电池组可靠性与寿命。BMS的技术趋势是通过动态均衡技术,减少电芯差异;智能控制充放电区间(如限制SOC在20%-80%)。新型BMS管理系统平台

电池管理系统(BMS)的均衡技术主要分为被动均衡和主动均衡两大类,用于解决电池组内单体性能差异问题。被动均衡属于能量耗散型,当检测到某单体电压过高时,通过导通开关管让并联电阻消耗其多余电量,直至与其他单体电压一致。其优势是结构简单、成本低、可靠性高,适合消费电子、低速电动车等中小容量电池组,但能量以热能浪费,效率低且均衡速度慢,适用于小电流场景。主动均衡则是能量转移型,通过不同介质实现电量调配,具体包括电容式、电感式、变压器式和 DC/DC 变换器式等。电容式利用电容在高低压单体间切换传递能量,响应快但单次转移量少;电感式通过电感充放电转移能量,效率 70%-80%,但体积较大且有电磁干扰;变压器式借助多绕组变压器实现多单体同时均衡,效率 80%-90%,不过设计复杂、成本高;DC/DC 变换器式通过双向通道将高电压单体能量转移到总线再分配,效率超 90%,适合电动汽车等场景,但电路算法复杂。总体而言,被动均衡因低成本适用于简单场景,而主动均衡尤其是结合智能策略的方案,正逐步成为主流,能动态调整均衡强度,提升电池组寿命,广泛应用于大容量、高要求的设备中。机器人BMS管理系统方案定制BMS锂电池保护板对电池包的能量进行管理,一般分为被动管理和主动管理两种类型。

锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保护器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时操控电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID是Identification的缩写,即身份识别的意思它分为两种:一是存储器,常为单线接口存储器,存储电池种类、生产日期等信息;二是识别电阻。两者可起到产品的可追溯和应用的限制的作用。
智慧动锂家庭储能BMS系统,支持三元/铁锂电芯48V家储平台,管理高达16S单体电芯,具有多重软件保护功能,带防反接,均衡、预充、加热功能,可扩展限流板,支持多包并联使用,参数可设置、LED/LCD显示,支持RS485/CAN/蓝牙等丰富接口。其产品具采用中颖等品牌高集成度AFE模拟前端方案,性能稳定、安全、可靠;完善的保护,支持过压,欠压,高温、低温及短路,充电器反接保护与复原功能;可扩展性好,预留丰富接口,支持LCD显示屏、蓝牙、WiFi扩展,可连接云端管理后台;兼容多逆变器协议,已支持古瑞瓦特、德业、固德威、硕日、SMK、精石、迈格瑞能等主流品牌逆变器CAN、RS485协议,可按客户私有协议定制开发;铁塔储能BMS标准板型尺寸和接口,兼容性好,易于安装和维护6.低压通用48V家储解决方案,可支持多达16包并包使用,支持10A/20A限流。 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。

测量电池容量的理想方法是库仑计数法,即通过测量一段时间内流入和流出的电流,进而得到流入或者流出电量。SOC=总容量-(放电电流-充电电流)*时间根据电池测量系统的不同,有多种测量放电或充电电流的方法。电流分流器:分流器是一个低欧姆电阻器,用于测量电流。整个电流流经分流器并产生电压降,然后进行测量。这种方法会在电阻器上产生轻微的功率损耗。霍尔效应传感器:这种传感器通过磁场变化测量电流。它减少了电流分流器典型的功率损耗问题,但成本较高,且无法承受大电流。巨磁电阻(GMR)传感器:这种传感器用作磁场检测器,比霍尔效应传感器更灵敏(也更昂贵)。它们的精确度很高。库仑测量涉及的计算相当复杂,主要由微控制器完成。库仑计数法是一种安培小时积分法,可量化一段时间内的电量,提供动态、连续的状态更新。开路电压(OCV)通过计算电压与电量之间的直接关系,评估剩余电量。不过,库仑计数法会因传感器漂移或电池性能变化而随时间累积误差,而开路电压则也可能受到温度波动和电池老化的影响。 设备显示电池故障代码,或温度、电压数据异常波动。无人机BMS保护芯片
BMS 如何预防电池过热?新型BMS管理系统平台
主动均衡技术主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理在充电和放电循环期间,是将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,使得电池PACK内的电荷得到重新分配,从而缩短充电时间,延长放电使用时间。在适用场景上,主动均衡更加适用于大容量、高串数的锂电池组应用。BMS被动均衡技术先于主动均衡在电动市场中应用,技术也较为成熟些。主动均衡则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本增加明显。但主动均衡相比采用能量传递分配的原则,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用中,主动均衡技术也被普遍认为更为合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了科学的智能算法,能够及时地补偿电池组产生的差异,确保电池一致性,延长电池组的使用寿命和平均无故障时间。新型BMS管理系统平台