BMS 即电池管理系统(Battery Management System),主要应用于以下几个领域:电动自行车:BMS 可以监测和管理电动自行车的电池组,提供过充保护、过放保护和短路保护等功能,延长电池寿命,提高骑行的安全性和便利性。航空航天:在航空航天领域,对电池的性能和安全性要求极高。BMS 用于管理飞行器上的电池系统,确保在极端环境下电池能够稳定、安全地工作,为飞行器的可靠运行提供保障。工业业应用:在工业业装备中,如便携式电子设备、电动武器平台等,BMS 有助于提高电池的性能和可靠性,满足工业业任务对装备电力供应的严格要求。BMS需定期校准SOC、检查接线可靠性、更新软件,并清洁散热部件。中颖电子BMS电池管理系统效果
不同应用场景对BMS的需求差异较大。在消费电子领域(如智能手机),BMS高度集成化,芯片面积只几平方毫米,侧重基础保护与充放电操作;而在新能源汽车中,BMS需管理数百节电芯,支持ISO26262功能安全标准(ASIL-C/D等级),并与整车作用器(VCU)、电机作用器(MCU)实时通信,实现能量回收(制动时回收功率可达100kW)与动态功率限制(如低温下限制放电电流防止析锂)。储能电站的BMS则面临更大规模挑战:一个20英尺集装箱式储能系统可能包含上千节电芯,BMS需采用分层架构——从控单元(Slave)管理单簇电池,主控单元(Master)协调整个系统,同时支持Modbus/TCP或CAN总线与电网调度系统交互。技术难点集中在电芯一致性维护(容量差异需操作在1%以内)与循环寿命优化(目标25年运营周期)。此外,热失控防护是BMS设计的非常终挑战:当某节电芯发生内短路时,BMS需在毫秒级时间内切断故障区域,并触发灭火装置,同时通过多层隔热材料(如气凝胶)阻断热扩散链式反应。 电单车BMS电池管理系统云平台设计优化储能电池充放电策略,提升系统效率,支持电网调峰、可再生能源平滑接入。
电动汽车:在电动汽车中,BMS 是确保电池系统安全、高效运行的关键技术之一。它能够实时监测电池组的状态,精确控制电池的充放电过程,延长电池的使用寿命,提高电动汽车的续航里程和安全性。电动自行车:可以对电动自行车的电池组进行有效的管理和保护,防止电池过充、过放和过热,提高电池的性能和寿命,降低使用成本。同时,一些先进的电动自行车 BMS 还具备智能充电、电量显示、故障诊断等功能,提升了用户的使用体验。储能系统:在储能系统中,BMS 能够对大量的电池进行集中管理和监控,确保电池组的一致性和可靠性,提高储能系统的效率和稳定性。无论是用于可再生能源发电的储能、电网调频调压的储能还是用户侧的分布式储能,BMS 都发挥着至关重要的作用。
在储能系统中,储能电池只与高压储能变流器交互,变流器从交流电网取电,给电池组充电,或者电池组给变流器供电,电能通过变流器转换到交流电网。储能系统的通信、电池管理系统主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。另一方面,电池管理系统向变流器发送重要状态信息,确定高压电力交互状况,另一方面,电池管理系统向储能电站的调度系统PCS发送较详尽的监视信息。电动汽车BMS在高压下与电动机和充电机有能量交换关系的通信方面,与充电机在充电过程中有信息交互,在所有应用过程中与整车控制器有较详细的信息交互。智能化(AI算法预测)、高集成度(芯片化)、低功耗、适配快充技术。
BMS分为纯硬件BMS保护板和软件结合硬件的BMS保护板。纯硬件的BMS保护板是一组比较固定的保护参数,根据自身采集到的电压、电流、温度等状态保护与恢复,不需要MCU参与,这样的保护板也就不具备通讯信息交互的功能。而软件+硬件的方式,MCU可以对信息的实时采集与外部交互,上传BMS保护板实时信息。一般为了更好地分析电池过去的状态,尤其是在故障分析和算法建模的时候,需要大量的数据支撑,这时候就需要log存储功能,尽可能多的记录BMS的数据。BMS电池保护板是锂离子电池组的"大脑"。户外电源BMS电池管理系统云平台
无BMS时,电池易因过充/过放引发热失控,且电芯不均衡会加速老化,BMS是安全与性能的重要保障。中颖电子BMS电池管理系统效果
锂电池保护板设计中需要考虑的因素较多,如电压平台问题,锂动力电池包在使用中往往被要求很大的平台电压,所以设计锂动力电池包保护板时尽量使保护板不影响电芯的放电电压,这样对控制IC、采样电阻等元件的要求就会很高,电流采样电阻应满足高精密度,低温度系数,无感等要求。锂电池保护板的电路,B+、B-分别是接电芯的正、负极;P+、P-分别是保护板输出的正、负极;T为温度电阻(NTC)端口。锂电池保护板的主要功能有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护等。中颖电子BMS电池管理系统效果