電壓監測:精確測量電池組中每個單體電池的電壓,以及電池組的總電壓。通過對單體電池電壓的監測,可以及時發現電池組中電壓異常的電池,如過充、過放或電壓不均衡等情況。電流監測:實時監測電池組的充放電電流,以便準確計算電池的充放電電量,進而評估電池的剩余容量(SOC)。同時,通過監測電流還可以判斷電池組的工作狀態,如是否存在過流、短路等故障。溫度監測:在電池組中布置多個溫度傳感器,實時監測電池組的溫度分布情況。由于電池的性能和安全性與溫度密切相關,過高或過低的溫度都會影響電池的壽命和充放電效率,甚至可能引發安全事故,因此溫度監測對于保證電池組的安全穩定運行至關重要。BMS的標準化、模塊化也將是一個重要的發展方向。移動儲能BMS電池管理
電池管理系統(BMS,Battery Management System)2. 技術發展趨勢(1)高精度與智能化電芯級管理:從傳統的模組級管理轉向單體電芯級監控(如無線BMS),提升SOC(電量)和SOH(健康度)估算精度。AI與邊緣計算:通過機器學習預測電池壽命、識別異常工況,實現主動安全防護。OTA升級:支持遠程固件更新,動態優化電池策略。(2)集成化與輕量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),減少外圍電路,降低成本。功能融合:BMS與熱管理系統、充電樁通信深度集成,形成“云-邊-端”協同管理。(3)安全與可靠性提升多層級保護:從硬件(過壓/過流/溫度保護)到軟件(故障診斷、熱失控預警)的防護。固態電池適配:針對下一代固態電池的高電壓特性,開發兼容性更強的BMS架構。(4)無線BMS(wBMS)去線束化:通過無線通信(如藍牙、Zigbee)替代傳統線束,降低成本、提升靈活性。應用場景:適用于換電模式、梯次利用電池管理等復雜場景。BMS價格智能化、高精度、長壽命的發展趨勢。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份等;第三類專業的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術積累,有高校背景或相關企業背景的研發團隊,如億能電子、杭州高特電子、協能科技、等企業。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池BMS行業缺乏一個占據了重要優勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業BMS生產廠商以非常大的發揮空間。在未來專業電動汽車的BMS生產廠商也極有可能成為大規模儲能項目使用的BMS供應商的重要組成部分。
在儲能系統中,儲能電池只與高壓儲能變流器交互,變流器從交流電網取電,給電池組充電,或者電池組給變流器供電,電能通過變流器轉換到交流電網。儲能系統的通信、電池管理系統主要與變流器和儲能電站調度系統有信息交互關系。另一方面,電池管理系統向變流器發送重要狀態信息,確定高壓電力交互狀況,另一方面,電池管理系統向儲能電站的調度系統PCS發送較詳盡的監視信息。電動汽車BMS在高壓下與電動機和充電機有能量交換關系的通信方面,與充電機在充電過程中有信息交互,在所有應用過程中與整車控制器有較詳細的信息交互。BMS的未來發展趨勢如何?
分布式發電儲能:在太陽能、風能等分布式發電系統中,BMS 用于管理儲能電池,將多余的電能儲存起來,在需要時釋放,平滑發電功率波動,提高能源供應的穩定性和可靠性。如一些分布式光伏電站搭配的儲能系統,通過 BMS 實現了對電池的有效管理,提升了整個發電系統的性能。電網儲能:在智能電網中,BMS 參與電網的調峰調頻、備用電源等功能。大規模的電池儲能系統通過 BMS 精確控制電池的充放電,響應電網的需求,提高電網的靈活性和穩定性。為什么BMS對電池系統至關重要?太陽能BMS電池管理系統方案開發
電動汽車、儲能系統、消費電子(手機/筆記本)、無人機、工業設備等。移動儲能BMS電池管理
SOC的重要性是防止電池損壞: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、容量和運行壽命。BMS還依靠準確的SOC讀數來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風險。性能優化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現較好性能。盡管根據電池化學成分和設計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數電動汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內實現高效的電力傳輸和強勁的加速性能。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劃至關重要。優化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費,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讀數來調節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來保護電池壽命。它還能在動態充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,從而優化調整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。移動儲能BMS電池管理