无人机BMS电池管理系统软件设计

BMS系统保护板的功能：电池充放电状态监测：BMS系统保护板能够实时监测电池的电压、电流、温度等关键参数，确保电池在安全的工作范围内运行。过充与过放保护：当电池充电时，如果电压超过设定的安全范围，BMS系统保护板会立即断开充电电路，防止电池过充；同样地，当电池放电时，如果电压低于设定的安全范围，BMS系统保护板会及时断开放电电路，防止电池过放。温度保护：通过温度传感器实时监测电池的温度，当温度过高或过低时，BMS系统保护板会采取相应的措施，如降低充电电流或停止充电，以保护电池不受损害。短路保护：BMS系统保护板还具有短路保护功能，当检测到电池组内部或外部发生短路时，会立即切断电源，防止短路损害。平衡管理：对于多节电池的电动车，BMS系统保护板还能实现电池的平衡管理，确保每节电池在充放电过程中的压差较小，从而提高整个电池组的使用寿命和性能。BMS保护板为锂电池提供了一层额外的安全保障。无人机BMS电池管理系统软件设计

BMS保护板分为分口与同口保护板。保护板为了实现保护电池的功能，必须要能够主动切断电池主回路。因此，在电池包内部，电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行控制，保护板必须具有两个开关，分别控制充电和放电回路。在同口保护板中，这两个开关串在一条线上，接到电池包外部，充电和放电都经过此线。而在分口保护板中，电池分出两根线，分别接充电开关和放电开关，再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板，是为了降低成本：一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小，如果两个开关串到一条线上，那么两个开关就得照着大的买。而分口的话，充电电流小，就可以用一个更小的开关。这里说的开关，其实就是MOSFET，是锂电保护板的主要成本，而且国内相关产品技术受限，重点部件需要进口。电动摩托车BMS厂家供应集中式BMS架构具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点。

BMS涉及4种芯片，即电池充电、电池电量计、电池监视芯片、电池保护芯片。BMS的4种电池管理芯片有效解决荷电状态估算、电池状态监控、充电状态管理以及电池单体均衡等问题，以达到保证电池系统的平稳运行，延长电池使用寿命。芯查查显示，国内电池管理芯片主要参与者仍主要为海外企业，在营业收入及产品型号种类上差异悬殊。各种BMS芯片的作用：电池充电芯片通过调节电池充电的电压、电流和时间等参数，确保电池充电安全高效。电池电量计芯片根据电池的充电需求和使用情况，智能决定充电的时间和速度。电池状态监测芯片实时监测电池的电量、温度、状态等，并提供相关的数据预测和警示。安全保护芯片的功能包括过热保护、过充保护、短维持保护等，确保电池充电安全。

BMS保护板的被动均衡技术顾名思义，被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉，实现整体的均衡。被动均衡又称为能量耗散式均衡，工作原理是在每节电芯上并联一个电阻，当某个电芯提前充满，而又需要继续给其他电芯充电时，通过电阻对电压高的电芯以热量形式释放电量，为其他电芯争取更多充电时间。由于被动均衡结构更为简单，所以使用比较广。但是被动均衡也有明显的缺点，由于结构简单制作成本低，采用电阻耗能产生热量，从而会使整个系统的效率降低。并且均衡时间短，效果不佳，一般均衡时间都在充电周期末期。此外，只能对高电压电池进行放电，无法对劣质电池进行改进。在适用场景上，被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用，可以释放每颗电芯的储能能力，实现电量的有效利用。作为BMS户外电源保护板领域的先行者，深圳智慧动锂电子过持续的技术创新和优化设计，推动行业的进步。

锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID是Identification的缩写，即身份识别的意思它分为两种：一是存储器，常为单线接口存储器，存储电池种类、生产日期等信息；二是识别电阻。两者可起到产品的可追溯和应用的限制的作用。电池管理系统（BMS）的主要功能包括监控、保护和优化电池性能。家庭储能BMS电池管理系统研发

两轮电动车BMS行业内成为两轮电动车电池保护板分为硬件板与软件板。无人机BMS电池管理系统软件设计

电池保护板的自身参数，比如自耗电分为工作自耗电和静态（睡眠）自耗电，保护板自耗电的电流一般是ua级别。工作自耗电电流较大，主要为保护芯片、mos驱动等消耗。保护板的自耗电太大会过多消耗电池电量，如果长时间搁置的电池，保护板自耗电可能导致电池亏电。自耗电和内阻等，他们不起保护作用，但是对电池的性能是有影响的。保护板的主回路内阻也是一个很重要的参数，保护板的主回路内阻主要来源于pcb板上铺设阻值，mos的阻值（主要）和分流电阻的阻值。在保护板进行充放电时，特别是mos部分，会产生大量的热，因此一般保护板的mos上都需要贴一大块的铝片用于导热和散热。除了这些基本功能以外，为了使用不同的应用场景个需求，保护板还有各种各样的附加功能（如均衡），特别是带软件的保护板，功能更是异常丰富，比如蓝牙、wifi、GPS、串口、CAN等应有尽有，再高阶一点，就成了电池管理系统了（BMS）。无人机BMS电池管理系统软件设计