家用储能系统HES通常由电池组,电池管理系统(BMS),储能变流器(PCS)和能量管理系统(EMS)构成,其中储能电池和变流器是价值量较高的关键环节,节省电费是家庭用户配置储能的重要动力。太阳能光伏在白天发电,但家庭用户的用电高峰在夜间,发电和用电时间不匹配,配置储能可以帮助用户将白天多发的电储存起来,供夜间使用;另一方面,用户一天中不同时间用电电价不同、存在峰谷价的情况下,储能系统可以在低谷时段通过电网或自用光伏电池板充电,高峰时段放电供负载使用,从而避免在高峰时段从电网用电,有效节省电费。主要应用于电动汽车、储能电站、无人机、电动工具、便携电子设备等依赖电池的场景。中颖电子BMS
锂电池保护板分为硬件板与软件板所谓硬件板,就是保护板上没有可以进行编程的芯片,只是按照特定的线路进行连接,保护板的参数是固定的。这一类保护板一般成本较低,功能简单,很难实现逻辑上的特殊控制要求。而软件板则是在硬件板的基础上,加了可以编程的芯片,因此这类保护板除了实现基本功能以外,还能实现很多特殊的功能。保护板为了现实保护电池的功能,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。电单车BMS作用车用BMS要求高动态响应、抗干扰;储能BMS更注重长周期管理、多层级均衡及成本控制。
电池管理系统(BMS,Battery Management System)2. 技术发展趋势(1)高精度与智能化电芯级管理:从传统的模组级管理转向单体电芯级监控(如无线BMS),提升SOC(电量)和SOH(健康度)估算精度。AI与边缘计算:通过机器学习预测电池寿命、识别异常工况,实现主动安全防护。OTA升级:支持远程固件更新,动态优化电池策略。(2)集成化与轻量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),减少外围电路,降低成本。功能融合:BMS与热管理系统、充电桩通信深度集成,形成“云-边-端”协同管理。(3)安全与可靠性提升多层级保护:从硬件(过压/过流/温度保护)到软件(故障诊断、热失控预警)的防护。固态电池适配:针对下一代固态电池的高电压特性,开发兼容性更强的BMS架构。(4)无线BMS(wBMS)去线束化:通过无线通信(如蓝牙、Zigbee)替代传统线束,降低成本、提升灵活性。应用场景:适用于换电模式、梯次利用电池管理等复杂场景。
电池管理系统大的方向讲,在电动汽车和混合动力汽车中必不可少,必须对电池进行检测,才能保证电池正常充放电,防止过充和过放,延长使用寿命,保证续航里程。锂电池能量密度高,电池内部化学物质活性强。当电芯出现过充、过放等非正常使用时,极有可能出现电池损坏,极端情况下,还会导致起火。因此,锂电池需要有一套监控系统,随时监控锂电池的电压、电流等参数,一旦超过事先设定的阈值,则直接关断电池主回路。因此,电池管理系统BMS是电动车的关键要素。BMS在锂电池组中主要起什么作用?
充电管理:根据电池的状态(如 SOC、温度等),精确控制充电器对电池组的充电过程。包括控制充电电流、电压,实现恒流充电、恒压充电等不同阶段的转换,确保电池能够快速、安全地充满电,同时避免过充对电池造成损害。放电管理:监测电池组的放电状态,防止电池过度放电。当电池的 SOC 降低到一定程度时,BMS 会发出报警信号,并采取相应措施限制放电,以保护电池的性能和寿命。此外,BMS 还可以根据负载的需求,合理分配电池组的放电电流,确保电池组能够稳定地为负载提供电力。均衡管理:由于电池组中的各个单体电池在生产工艺、使用环境等方面存在差异,长时间使用后会出现电压、容量等参数的不一致性,即电池不均衡。BMS 通过均衡电路对单体电池进行均衡处理,使各个电池的电量保持一致,从而提高电池组的整体性能和寿命。根据应用场景(电压/电流需求)、精度要求、成本预算、通信协议兼容性综合评估。中颖电子BMS云平台设计
保障工业机器人、AGV等设备的锂电池安全运行,支持高倍率充放电,减少停机风险。中颖电子BMS
电池管理系统(BMS,Battery Management System)3. 竞争格局与挑战(1)市场竞争加剧头部企业主导:特斯拉、宁德时代(CATL)、比亚迪等车企与电池厂商自研BMS,形成技术壁垒。第三方供应商崛起:如ADI、NXP、均胜电子等芯片与方案商提供标准化BMS解决方案。(2)技术挑战算法瓶颈:SOC估算精度(目前普遍误差3%-5%),低温/老化条件下的可靠性。标准化缺失:不同电池类型(如磷酸铁锂vs三元锂)、厂商协议差异导致兼容性问题。成本压力:BMS占电池包成本10%-20%,需通过技术迭代降本。中颖电子BMS