從市場數據來看,BMS市場前景十分廣闊。受益于電動汽車、消費電子等行業的蓬勃發展,BMS市場規模持續擴張。盡管2020年受全球衛生事件影響,全球BMS市場規模增速有所下滑,但隨著電動汽車市場規模不斷擴大,以及對電池效率要求日益提高,BMS市場重拾增長態勢。據BusinessWire估算及前瞻產業研究院分析,2021年全球BMS市場規模達億美元,預計到2026年將攀升至131億美元,年復合增長率(CAGR)達15%。其中,電動汽車行業的迅猛發展極大推動了BMS的進步,2020年動力電池應用在全球BMS下游應用占比中高達54%。2021年全球汽車電池管理系統BMS市場規模達億美元,較上一年大幅增長,2022年更是增長至46億美元,預計2023年將達到50億美元。在國內市場,2020年BMS市場需求規模為97億元,2021年汽車BMS市場規模達億元,同比增長。預計未來,隨著國內乃至全球電動汽車市場的進一步拓展。 BMS向高精度監測、AI智能預測、云端協同管理和多類型電池兼容(如固態電池)方向發展。湖南品牌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。 湖南品牌BMSBMS如何保證電池安全?
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,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,實現電量的利用。
不同應用場景對BMS的需求差異較大。在消費電子領域(如智能手機),BMS高度集成化,芯片面積只幾平方毫米,側重基礎保護與充放電操作;而在新能源汽車中,BMS需管理數百節電芯,支持ISO26262功能安全標準(ASIL-C/D等級),并與整車作用器(VCU)、電機作用器(MCU)實時通信,實現能量回收(制動時回收功率可達100kW)與動態功率限制(如低溫下限制放電電流防止析鋰)。儲能電站的BMS則面臨更大規模挑戰:一個20英尺集裝箱式儲能系統可能包含上千節電芯,BMS需采用分層架構——從控單元(Slave)管理單簇電池,主控單元(Master)協調整個系統,同時支持Modbus/TCP或CAN總線與電網調度系統交互。技術難點集中在電芯一致性維護(容量差異需操作在1%以內)與循環壽命優化(目標25年運營周期)。此外,熱失控防護是BMS設計的非常終挑戰:當某節電芯發生內短路時,BMS需在毫秒級時間內切斷故障區域,并觸發滅火裝置,同時通過多層隔熱材料阻斷熱擴散鏈式反應。 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。
鋰電池(可充型)之所以需要保護,是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保護器出現。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監視電芯的電壓和充放回路的電流,及時操控電流回路的通斷;PTC在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關導通,使電芯與外電路溝通,而當電芯電壓或回路電流超過規定值時,它立刻控制MOS開關關斷,保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫,意即負溫度系數,在環境溫度升高時,其阻值降低,使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫,即身份識別的意思它分為兩種:一是存儲器,常為單線接口存儲器,存儲電池種類、生產日期等信息;二是識別電阻。兩者可起到產品的可追溯和應用的限制的作用。 電池均衡管理是通過控制策略使電池組中各個單體電池的電壓或容量保持一致,以提高電池組的整體性能和壽命。進口BMSIC
連電池BMS保護系統能夠實時獲取電池的基本參數,包括電壓、溫度和電流等。湖南品牌BMS
電池管理系統(BatteryManagementSystem,簡稱BMS)作為電池組的“大腦”,在電動汽車、儲能系統、消費電子等領域發揮著關鍵作用,中心功能涵蓋實時監控、安全保護、均衡管理及協同操作等多個方面。它通過傳感器實時采集單體電池電壓、總電壓、電流、溫度等參數,精細估算電池的荷電狀態(SOC)和良好狀態(SOH),例如在電動汽車中可避免電量誤判導致的拋錨,并為電池老化維護提供依據。安全保護是其中心職責,當電池出現過充、過放、過流、短路或溫度異常時,會立即切斷回路以防危險,如低溫充電時限制電流避免鋰枝晶引發短路。由于制造差異,電池組內單體電池易失衡,BMS通過主動或被動均衡技術調整充放電狀態,確保性能一致,其中主動均衡通過能量轉移效率更高。此外,BMS能與整車操控器、電機操作器等協同工作,優化動力輸出,并通過通信協議上傳數據至云端或終端,方便用戶查看與廠商診斷。在儲能領域,它協調充放電與電網調度;在消費電子中維護續航與安全。隨著新能源產業發展,BMS正朝著高精度、低功耗、智能化方向演進,結合AI預測衰減趨勢,是維持電池系統安全運行的中心技術,直接影響電池可靠性與經濟性,是新能源產業鏈不可或缺的關鍵環節。 湖南品牌BMS