在組成結構上,BMS 分為硬件與軟件兩大部分。硬件包含主控單元,通常由微控制器(MCU)或數字信號處理器(DSP)擔當,負責數據處理與指令發出;電壓、電流、溫度采集電路,分別用于采集對應參數;保護電路在異常時切斷電路;均衡電路實現電池電量平衡;通信接口電路支持多種通信協議,保障數據傳輸。軟件涵蓋底層驅動軟件,負責硬件交互;電池管理算法,如 SOC 估算、SOH 評估、均衡及充放電控制算法等,是 BMS 重心;通信協議棧保障通信順暢;用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面。BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。電池組BMS電池管理芯片
隨著新能源技術迭代與“雙碳”目標推進,BMS鋰電池保護板的應用場景正從消費電子向工業儲能、智能交通等領域加速滲透。在消費端,電動自行車、無人機等小型動力設備對BMS的需求持續增長,藍牙智能保護板因支持手機APP監控電池健康度(SOH)和防盜定位功能,2023年國內市場規模已突破15億元,年復合增長率達22%。工業領域,鉛酸電池替代浪潮推動BMS在基站儲能、光伏儲能系統的應用,大電流型號(300-500A)通過主動均衡技術將電池組循環壽命提升至6000次以上,配合液冷溫控模塊可在-30℃至65℃環境中穩定運行,已應用于青藏高原光儲電站等極端環境項目。新能源汽車領域,BMS與整車控制系統深度集成,通過多階卡爾曼濾波算法將SOC(電量)估算誤差壓縮至±3%,并聯動云端實現電池狀態遠程診斷,比亞迪刀片電池、寧德時代麒麟電池等產品均搭載第四代智能BMS,支持10ms級短路保護響應,推動電動汽車續航提升8%-15%。未來,隨著鈉離子電池、固態電池等新型儲能技術商用,BMS將向高精度(電壓檢測±1mV)、高擴展(兼容多電化學體系)方向演進,同時融合AI預測性維護功能,進一步拓展至船舶動力、航空航天等高價值場景。電池組BMS電池管理芯片BMS鋰電池保護板可以按照串數和持續放電電流大小來區分。
從功能層面來看,BMS 的首要任務是電池狀態監測,對電池組的電壓、電流、溫度、荷電狀態(SOC)、健康狀態(SOH)等關鍵參數進行實時、精細的監控。憑借這些數據,BMS 可全方面掌握電池組的工作狀況,為后續操作提供堅實基礎。在保護功能上,過充、過放、過流、短路、過溫等保護機制一應俱全。一旦電池參數偏離安全范圍,BMS 能迅速響應,切斷電路,有效規避電池起火、危險等嚴重安全事故。同時,BMS 具備電池均衡功能,鑒于電池組中單體電池在容量、內阻等方面存在固有差異,易在充放電時出現不均衡,BMS 通過主動或被動均衡方式,促使各單體電池的電壓、荷電狀態保持一致,優異提升電池組整體性能與使用壽命。此外,BMS 還承擔著能量管理職責,依據電池狀態與設備需求,合理調控電池充放電過程,在電動汽車中,能根據車輛行駛狀態與電池電量,精細控制電池向電機的電量輸出,并在制動時實現能量回收。并且,BMS 通過通信接口與外部設備實現數據交互,將電池狀態信息上傳至上位機,接收上位機指令,達成遠程監控與管理。
電壓監測:精確測量電池組中每個單體電池的電壓,以及電池組的總電壓。通過對單體電池電壓的監測,可以及時發現電池組中電壓異常的電池,如過充、過放或電壓不均衡等情況。電流監測:實時監測電池組的充放電電流,以便準確計算電池的充放電電量,進而評估電池的剩余容量(SOC)。同時,通過監測電流還可以判斷電池組的工作狀態,如是否存在過流、短路等故障。溫度監測:在電池組中布置多個溫度傳感器,實時監測電池組的溫度分布情況。由于電池的性能和安全性與溫度密切相關,過高或過低的溫度都會影響電池的壽命和充放電效率,甚至可能引發安全事故,因此溫度監測對于保證電池組的安全穩定運行至關重要。BMS兩輪電動車鋰電池保護板分為硬件板與軟件板。
什么是電池荷電狀態(SOC)?電池荷電狀態(SOC)是電池管理的一個重要指標,尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預測電池的性能和使用壽命至關重要。測量電池的充電狀態并不是一項簡單的任務,有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計數等。確定電動汽車電池SOC的技術各不相同,主要分為開路電壓法,庫侖計數法,基于模型的方法幾種。BMS的標準化、模塊化也是一個重要的發展方向。動力電池BMS設計
BMS中的電池均衡管理是什么?電池組BMS電池管理芯片
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術積累,有高校背景或相關企業背景的研發團隊,如億能電子、杭州高特電子、協能科技等企業。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池BMS行業缺乏一個占據了重要優勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業BMS生產廠商以非常大的發揮空間。在未來專業電動汽車的BMS生產廠商也極有可能成為大規模儲能項目使用的BMS供應商的重要組成部分。電池組BMS電池管理芯片