家用儲能系統(tǒng)HES通常由電池組，電池管理系統(tǒng)（BMS），儲能變流器（PCS）和能量管理系統(tǒng)（EMS）構(gòu)成，其中儲能電池和變流器是價值量較高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，節(jié)省電費(fèi)是家庭用戶配置儲能的重要動力。太陽能光伏在白天發(fā)電，但家庭用戶的用電高峰在夜間，發(fā)電和用電時間不匹配，配置儲能可以幫助用戶將白天多發(fā)的電儲存起來，供夜間使用；另一方面，用戶一天中不同時間用電電價不同、存在峰谷價的情況下，儲能系統(tǒng)可以在低谷時段通過電網(wǎng)或自用光伏電池板充電，高峰時段放電供負(fù)載使用，從而避免在高峰時段從電網(wǎng)用電，有效節(jié)省電費(fèi)。BMS通過傳感器實(shí)時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池在安全范圍內(nèi)工作。儲能柜BMS作用
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞：將SOC保持在20%至80%之間，電動汽車BMS可防止電池過度磨損，延長SOH、容量和運(yùn)行壽命。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險。性能優(yōu)化：電動汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計的不同，這些范圍也會有所不同，但大多數(shù)電動汽車電池都能在20%至80%，SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能。估算行駛里程：SOC直接影響電動汽車的行駛里程，這對有效和安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效：精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費(fèi)，同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全：BMS利用SOC讀數(shù)來調(diào)節(jié)電動汽車電池的充電速率，采用涓流充電和受控快速充電等技術(shù)來保護(hù)電池壽命。它還能在動態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下，確保單個電池的均衡充電，從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓，保持電池健康并防止過度充電。電池PACKBMS電池管理系統(tǒng)工作原理BMS的集成化趨勢也越來越明顯。
電動汽車：BMS的主戰(zhàn)場電動汽車的BMS需應(yīng)對高能量密度、快充與大倍率放電的極限工況。以特斯拉Model 3為例，其BMS采用分布式架構(gòu)，每16節(jié)電芯配置一個AFE模塊，通過菊花鏈通信降低布線復(fù)雜度，SOC估算精度達(dá)2%。創(chuàng)新技術(shù)包括：無線BMS（如通用Ultium平臺）：取消傳統(tǒng)線束，通過2.4GHz無線通信降低故障率與重量；電芯級管理：寧德時代CTP技術(shù)中，BMS直接監(jiān)控每個大尺寸電芯（如LFP刀片電池）的膨脹與應(yīng)力變化；充電優(yōu)化：800V高壓平臺下，BMS動態(tài)調(diào)整充電曲線，結(jié)合電解液添加劑配方將快充時間縮短至15分鐘（如保時捷Taycan）。儲能系統(tǒng)：長壽命與高可靠性需求電網(wǎng)級儲能BMS需滿足10年以上循環(huán)壽命與99.9%可用性要求。關(guān)鍵技術(shù)突破包括：層級化架構(gòu)：電池簇→機(jī)架→集裝箱三級管理，每層級BMS單獨(dú)運(yùn)行并冗余備份；AI預(yù)測維護(hù)：華為LUNA2000儲能系統(tǒng)通過機(jī)器學(xué)習(xí)分析歷史數(shù)據(jù)，提前14天預(yù)警容量衰減異常；混合均衡策略：陽光電源PowerTitan方案在放電階段使用主動均衡，充電階段切換為被動均衡，綜合效率提升至78%。
鋰電池過充過放的本質(zhì)：充電時，鋰離子從正極板脫嵌，通過電解液嵌入到負(fù)極板上；放電時，鋰離子從負(fù)極板上脫嵌，并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上；鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時，隨著鋰離子的脫嵌，正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮；放電時，隨著鋰離子的嵌入，正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時，正極晶格會產(chǎn)生崩塌，鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜，造成電池的損壞。過放時，正極材料活性變差，阻止鋰離子的嵌入，電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹，會破壞電池的物理結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致電池的損壞。智慧動鋰高壓工廠儲能BMS系統(tǒng)，采用高速32位MCU和高性能車規(guī)級AFE，保證高效率和高精度二級或三級架構(gòu)。
被動均衡主要依賴于電阻放電方式，將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放，從而為其他電池創(chuàng)造更多的充電時間。整個系統(tǒng)的電量受限于容量較小的電池。在充電過程中，鋰電池通常設(shè)有一個上限保護(hù)電壓值，一旦某一串電池達(dá)到此值，鋰電池保護(hù)板便會切斷充電回路，停止充電。被動均衡的優(yōu)點(diǎn)是成本低廉且電路設(shè)計相對簡單，但其缺點(diǎn)在于只基于較低電池殘余量進(jìn)行均衡，無法提升殘量較少的電池容量，且均衡過程中釋放的熱量完全被浪費(fèi)了。對于電池管理系統(tǒng)而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣非常重要。中穎電子BMS電池管理系統(tǒng)方案定制
BMS的均衡管理是什么？儲能柜BMS作用
BMS的未來將圍繞高精度、智能化、安全可靠三大主要方向演進(jìn)，市場需求與技術(shù)突破的雙輪驅(qū)動下BMS的發(fā)展前景分析：其市場規(guī)模和技術(shù)價值將持續(xù)攀升。同時，隨著電池技術(shù)迭代（如固態(tài)電池）和能源創(chuàng)新的深化，BMS將從“幕后”走向“臺前”，成為新能源生態(tài)系統(tǒng)的主要樞紐。電池管理系統(tǒng)（BMS，Battery Management System）作為新能源領(lǐng)域的主要技術(shù)之一，隨著電動汽車、儲能系統(tǒng)、消費(fèi)電子等行業(yè)的快速發(fā)展，其技術(shù)前景和市場潛力備受關(guān)注。儲能柜BMS作用
