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。智慧動鋰儲能BMS系統采用3+1級架構模式。電池包BMS電池管理系統云平臺
電池管理系統(BMS,Battery Management System)4. 未來前景展望短期(2023-2025):新能源汽車和儲能領域仍是BMS主要戰場,無線BMS加速商業化。中國廠商憑借本土供應鏈優勢,逐步搶占全球市場份額。中期(2025-2030):AI驅動的“預測性BMS”成為主流,實現電池全生命周期管理。固態電池、鈉離子電池等新技術推動BMS架構革新。長期(2030+):BMS與能源互聯網深度融合,成為智慧電網、V2G(車網互動)的關鍵節點。跨行業應用(如太空能源、深海設備)拓展BMS邊界。如何BMS電池管理均衡管理是通過被動或主動均衡電路,確保電池組中各個單元的電壓和容量保持一致,提高電池組整體性能。
被動均衡主要依賴于電阻放電方式,將電壓較高的電池中的電量以熱能的形式釋放,從而為其他電池創造更多的充電時間。整個系統的電量受限于容量較小的電池。在充電過程中,鋰電池通常設有一個上限保護電壓值,一旦某一串電池達到此值,鋰電池保護板便會切斷充電回路,停止充電。被動均衡的優點是成本低廉且電路設計相對簡單,但其缺點在于只基于較低電池殘余量進行均衡,無法提升殘量較少的電池容量,且均衡過程中釋放的熱量完全被浪費了。
在均衡策略方面,有基于電壓的均衡策略,該策略以電池單體的電壓作為均衡判斷依據,當電池組中單體電池電壓差異超過設定閾值時,啟動均衡電路進行均衡,實現相對簡便,但未直接考量電池的 SOC 情況,可能出現電壓均衡而 SOC 不均衡的現象。基于 SOC 的均衡策略,則通過精確估算電池單體的 SOC,依據 SOC 差異實施均衡。此策略能更精確反映電池實際荷電狀態,實現真正的電量均衡,然而 SOC 估算的準確性會對均衡效果產生影響,需要更為復雜的算法與硬件支持。還有混合均衡策略,它綜合結合電壓和 SOC 兩種參數進行均衡判斷,多方位考慮了電池的電壓和實際荷電狀態,能更完善地實現電池組的均衡管理,提升均衡的準確性與有效性,只是算法較為復雜,對 BMS 的計算能力和硬件性能要求頗高。BMS保護板的被動均衡是將單體電池中容量較多的個體消耗掉,實現整體的均衡。
充電管理:根據電池的狀態(如 SOC、溫度等),精確控制充電器對電池組的充電過程。包括控制充電電流、電壓,實現恒流充電、恒壓充電等不同階段的轉換,確保電池能夠快速、安全地充滿電,同時避免過充對電池造成損害。放電管理:監測電池組的放電狀態,防止電池過度放電。當電池的 SOC 降低到一定程度時,BMS 會發出報警信號,并采取相應措施限制放電,以保護電池的性能和壽命。此外,BMS 還可以根據負載的需求,合理分配電池組的放電電流,確保電池組能夠穩定地為負載提供電力。均衡管理:由于電池組中的各個單體電池在生產工藝、使用環境等方面存在差異,長時間使用后會出現電壓、容量等參數的不一致性,即電池不均衡。BMS 通過均衡電路對單體電池進行均衡處理,使各個電池的電量保持一致,從而提高電池組的整體性能和壽命。BMS的安全保護功能包括過充保護、過放保護、短路保護、溫度保護等,確保電池組的安全運行。中穎BMS電池管理系統工廠
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。電池包BMS電池管理系統云平臺
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。電池包BMS電池管理系統云平臺