電池管理系統(BMS)的均衡技術主要分為被動均衡和主動均衡兩大類,用于解決電池組內單體性能差異問題。被動均衡屬于能量耗散型,當檢測到某單體電壓過高時,通過導通開關管讓并聯電阻消耗其多余電量,直至與其他單體電壓一致。其優勢是結構簡單、成本低、可靠性高,適合消費電子、低速電動車等中小容量電池組,但能量以熱能浪費,效率低且均衡速度慢,適用于小電流場景。主動均衡則是能量轉移型,通過不同介質實現電量調配,具體包括電容式、電感式、變壓器式和 DC/DC 變換器式等。電容式利用電容在高低壓單體間切換傳遞能量,響應快但單次轉移量少;電感式通過電感充放電轉移能量,效率 70%-80%,但體積較大且有電磁干擾;變壓器式借助多繞組變壓器實現多單體同時均衡,效率 80%-90%,不過設計復雜、成本高;DC/DC 變換器式通過雙向通道將高電壓單體能量轉移到總線再分配,效率超 90%,適合電動汽車等場景,但電路算法復雜??傮w而言,被動均衡因低成本適用于簡單場景,而主動均衡尤其是結合智能策略的方案,正逐步成為主流,能動態調整均衡強度,提升電池組壽命,廣泛應用于大容量、高要求的設備中。對于電池管理系統(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關重要。電摩BMS管理系統平臺
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區別如下:能量的方式:主動均衡-主動采用儲能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉移到能量較少的電芯上,是能量的轉移。被動均衡運用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動均衡條件:只要壓差大于設定值便開始啟動主動均衡,均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡,均衡時間一般就幾個小時。均衡電流:主動均衡電流可達1-10A,充放電過程均可實現,均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發熱越嚴重。成本:主動均衡電路復雜,故障率高,成本高。被動均衡軟硬件實現簡單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結構和成本考慮,被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。 湖南貿易BMS當溫度異常升高(如超過 60℃),立即切斷充放電回路,防止熱失控。
在應用方面,BMS的身影***出現在多個領域。在電動汽車領域,BMS作用舉足輕重。除具備上述基礎功能外,還能實現能量回收,在車輛制動時,將制動能量轉化為電能儲存回電池,提升能源利用效率;依據電池實際狀態,靈活調整快充電流,維護快充過程安全穩定;針對大容量電池組,實現充電平衡,使各電池單體電壓維持均衡,延長電池整體壽命。在儲能系統中,BMS同樣發揮著關鍵作用。如今,儲能系統常涉及太陽能、風能等多種能源,BMS通過對不同能源的監測與操控,實現能源協調管理,確保系統穩定供能。并且能夠預測能源需求峰谷,合理安排充放電時機,實現峰谷填平,提升儲能系統經濟性。對于移動設備,如智能手機、平板電腦等,BMS支持智能快充技術,依據電池狀態實時監測,讓設備在短時間內充電;通過監測電池循環次數、溫度等參數,幫助用戶合理使用設備,延長電池使用壽命。BMS還在航天航空、電動自行車、動力工具等領域應用,為這些設備提供可靠的電源管理方案。
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通過監控電池狀態(電壓/溫度/SOC/SOH),均衡電芯,防止過充/過放/過熱,延長電池壽命。
智慧動鋰家庭儲能BMS系統,支持三元/鐵鋰電芯48V家儲平臺,管理高達16S單體電芯,具有多重軟件保護功能,帶防反接,均衡、預充、加熱功能,可擴展限流板,支持多包并聯使用,參數可設置、LED/LCD顯示,支持RS485/CAN/藍牙等豐富接口。其產品具采用中穎等品牌高集成度AFE模擬前端方案,性能穩定、安全、可靠;完善的保護,支持過壓,欠壓,高溫、低溫及短路,充電器反接保護與復原功能;可擴展性好,預留豐富接口,支持LCD顯示屏、藍牙、WiFi擴展,可連接云端管理后臺;兼容多逆變器協議,已支持古瑞瓦特、德業、固德威、碩日、SMK、精石、邁格瑞能等主流品牌逆變器CAN、RS485協議,可按客戶私有協議定制開發;鐵塔儲能BMS標準板型尺寸和接口,兼容性好,易于安裝和維護6.低壓通用48V家儲解決方案,可支持多達16包并包使用,支持10A/20A限流。 BMS主要功能包括電池狀態監測(電壓/溫度/電流)、充放電控制、均衡管理、故障保護和通信交互。發展BMS管理系統方案定制
當電池電壓、電流、溫度異常時,BMS 會迅速切斷充放電回路,防止熱失控或燃爆。電摩BMS管理系統平臺
BMS可根據電池狀態動態調整充放電策略,在快充時操控電流速率以保護電池,在車輛行駛中優化能量分配,提升續航里程,還能與整車系統聯動,在發生碰撞、短路等緊急情況時迅速切斷電源,降低危險系數。在儲能系統中,無論是家庭儲能電站還是大型工商業儲能項目,BMS都承擔著關鍵角色,它能協調多組電池的充放電節奏,平衡電網峰谷負荷,當電網斷電時,BMS可迅速切換至備用供電模式,確保供電連續性,同時通過長期數據記錄分析電池狀態,為維護保養提供依據。在消費電子領域,智能手機、筆記本電腦等設備的BMS雖體積小巧,但功能精細,能動態調節充電電流,在電池接近滿電時自動降低電流,減少電池損耗,同時監測電池循環次數,提醒用戶及時更換老化電池。此外,在電動船舶、無人機、便攜式醫療設備等領域,BMS也發揮著重要作用,例如無人機的BMS可根據飛行姿態和電量消耗實時調整動力輸出,確保飛行穩定;醫療設備中的BMS則需滿足更高的可靠性要求,通過冗余設計防止電池突發故障影響設備運行,可見BMS已成為現代電池應用中不可或缺的關鍵技術。 電摩BMS管理系統平臺