電池管理系統(BMS)系統組成。硬件層:包括電壓/電流采集模塊、溫度傳感器、均衡電路、主控芯片(MCU)及通信接口。軟件層:內嵌SOC/SOH估算算法(如卡爾曼濾波、安時積分)、故障診斷邏輯及通信協議棧。安全機制:符合ISO 26262(汽車功能安全)等標準,具備冗余設計及故障自檢能力。應用場景,新能源汽車:管理動力電池充放電,優化續航里程,保障高壓系統安全。儲能系統:平衡電網負荷,支持光伏/風能儲能,防止電池過載。消費電子:如無人機、電動工具等,確保高倍率放電下的穩定性。換電設施:實時監測換電柜電池狀態,提升運維效率。通過平衡管理,BMS系統保護板能夠確保電池組內各節電池的壓差不大,從而提高整個電池組的充放電性能。光伏儲能BMS測試
電池保護板的自身參數,比如自耗電分為工作自耗電和靜態(睡眠)自耗電,保護板自耗電的電流一般是ua級別。工作自耗電電流較大,主要為保護芯片、mos驅動等消耗。保護板的自耗電太大會過多消耗電池電量,如果長時間擱置的電池,保護板自耗電可能導致電池虧電。自耗電和內阻等,他們不起保護作用,但是對電池的性能是有影響的。保護板的主回路內阻也是一個很重要的參數,保護板的主回路內阻主要來源于pcb板上鋪設阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護板進行充放電時,特別是mos部分,會產生大量的熱,因此一般保護板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應用場景個需求,保護板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護板,功能更是異常豐富,比如藍牙、wifi、GPS、串口、CAN等應有盡有,再高階一點,就成了電池管理系統。 儲能柜BMS保護ICBMS通過傳感器實時監測電池的電壓、電流、溫度等參數,確保電池在安全范圍內工作。
BMS保護板的被動均衡技術。顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,從而實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節電芯上并聯一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的高效利用。
BMS的中心使命是實時監控電池狀態并實施精細作用。在硬件層面,BMS通過高精度模擬前端(AFE)芯片(如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536)采集每節電芯的電壓(精度可達±1mV)、溫度(范圍覆蓋-40°C至125°C)以及充放電電流(通過分流電阻或霍爾傳感器實現±)。這些數據經主控芯片(如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58)處理后,執行三大關鍵任務:安全保護、狀態估算與能量管理。例如,當某節三元鋰電池電壓超過,BMS會立即切斷充電MOSFET,防止電解液分解引發熱失控;在低溫環境下(如-10°C),BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上,以避免鋰析出導致的不可逆容量損失。對于多串電池組(如電動汽車的96串400V系統),BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯,容量差異也可能達到2%-5%。被動均衡通過并聯電阻對電芯放電(典型均衡電流50-200mA),而主動均衡則利用電感或DC-DC轉換器將能量從電芯轉移至低壓電芯(效率可達85%以上),這兩種策略的取舍需權衡成本、效率與系統復雜度。 從哪些方面選擇合適的BMS?
BMS管理哪些東西?與BMS相關的幾大塊,電壓、電流、溫度、均衡,信息等,BMS保護板通過采集電壓、電流、溫度等信息,評估BMS當前狀態。BMS首先對電池包進行信息采集,包括電壓,電流,溫度三個維度的信息提取。其次,BMS對電池包的SOX算法進行估算。然后BMS會對電池包進行安全診斷,包括過流,過壓,欠壓,高溫,低溫,斷路的保護。再次是對電池包的能量進行管理,一般分為被動管理和主動管理兩種類型。還會對電池包進行信息的管理,包含數據的整車交互以及日志的存儲。BMS是動力鋰電池組的中心操作單元,它能實時采集單體電池的電壓、電流、溫度等數據,通過均衡算法調節各電芯的充放電狀態,避免因電芯不一致性導致的容量衰減或安全。 通過溫度傳感器實時監測電池溫度,超過閾值時啟動散熱風扇或液冷系統。光伏儲能BMS管理系統測試
需管理上百顆電芯串聯,支持高壓快充,通過 ISO 26262 功能安全認證,實時監控熱管理。光伏儲能BMS測試
BMS硬件保護板的主要功能包括幾個方面:一,能夠實時監測電池的關鍵參數,包括電壓、電流和溫度;第二,提供過壓和欠壓保護,防止電池在充電或放電過程中超出安全電壓范圍;第三,支持過流保護以防止電池在充電或放電過程中產生超過額定值的電流;第四,持續監測電池溫度,及時阻止過熱現象的發生;第五,在充電階段通過平衡電池單體電壓,以提高整體電池的使用壽命。BMS軟件保護板的主要功能則包括以下方面:一,通過嵌入式算法實現電池狀態的估計和操作,以確保良好性能;第二,支持與其他系統進行數據交換,例如與電動車系統之間的信息傳遞;第三,允許用戶通過網絡遠程監測電池的實時狀態,提高監管的便捷性;第四,積極收集、存儲電池運行數據,并提供分析工具,以便用戶更好地了解電池性能并作出相應決策。 光伏儲能BMS測試