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 重點;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是電動汽車電池系統的“大腦”,它確保電池的安全、可靠和高效率使用。軟件BMS電池管理系統作用
鋰電池保護板分為硬件板與軟件板所謂硬件板,就是保護板上沒有可以進行編程的芯片,只是按照特定的線路進行連接,保護板的參數是固定的。這一類保護板一般成本較低,功能簡單,很難實現邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎上,加了可以編程的芯片,因此這類保護板除了實現基本功能以外,還能實現很多特殊的功能。保護板為了現實保護電池的功能,必須要能夠主動切斷電池主回路。因此,在電池包內部,電池的主回路是要經過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制,保護板必須具有兩個開關,分別控制充電和放電回路。在同口保護板中,這兩個開關串在一條線上,接到電池包外部,充電和放電都經過此線。而在分口保護板中,電池分出兩根線,分別接充電開關和放電開關,再接到電池外部。磷酸鐵鋰電池BMS電池管理芯片BMS的標準化、模塊化也將是一個重要的發展方向。
鋰電池保護板設計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設計鋰動力電池包保護板時盡量使保護板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應滿足高精密度,低溫度系數,無感等要求。鋰電池保護板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負極;P+、P-分別是保護板輸出的正、負極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護等。
SOC的重要性是防止電池損壞:將SOC保持在20%至80%之間,電動汽車BMS可防止電池過度磨損,延長SOH、容量和運行壽命。BMS還依靠準確的SOC讀數來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風險。性能優化:電動汽車電池在特定的SOC范圍內運行時可實現較好性能。盡管根據電池化學成分和設計的不同,這些范圍也會有所不同,但大多數電動汽車電池都能在20%至80%,SOC范圍內實現高效的電力傳輸和強勁的加速性能。估算行駛里程:SOC直接影響電動汽車的行駛里程,這對有效和安全的行程規劃至關重要。優化能效:精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費,同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數來調節電動汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術來保護電池壽命。它還能在動態充電曲線的引導下,確保單個電池的均衡充電,從而優化調整電流和電壓,保持電池健康并防止過度充電。BMS鋰電池保護板可以按照電池組串數和持續放電電流大小來分。
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。BMS終止充電意味著電池管理系統在監測到充電系統存在異常情況時,為了保護電池安全而主動切斷充電過程。電動兩輪車BMS電池管理系統價格
當電池的電壓低于設定的欠壓指示電壓時,保護板會自動斷電,從而避免發熱、膨脹等不安全現象發生。軟件BMS電池管理系統作用
BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結合硬件的BMS保護板。純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數,根據自身采集到的電壓、電流、溫度等狀態保護與恢復,不需要MCU參與,這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能。而軟件+硬件的方式,MCU可以對信息的實時采集與外部交互,上傳BMS保護板實時信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態,尤其是在故障分析和算法建模的時候,需要大量的數據支撐,這時候就需要log存儲功能,盡可能多的記錄BMS的數據。軟件BMS電池管理系統作用