什么是電池管理系統(tǒng)BMS？電池管理系統(tǒng)BMS有哪些用處？2021-07-24 08:04
BMS全稱為電池管理系統(tǒng) (Battery Management System)，用于對電池參數(shù)進行實時監(jiān)控、故障診斷、SOC估算、行駛里程估算、短路保護、漏電監(jiān)測、顯示報警，充放電模式選擇等。
由于電芯是一個電化學(xué)的過程，多個電芯組成一個電池，而每個電芯都有特性，無論制造多精密，隨這使用時間、環(huán)境，各個電芯都會存在誤差與不一致的地方，故電池管理系統(tǒng)，就是通過有限的參數(shù)，去評估當(dāng)前電池的狀態(tài)。
用途方面，BMS大致有兩類，一是用于新能源汽車，二是用于儲能。本文將主要介紹在應(yīng)用于新能源汽車時，BMS有哪些用處。
實時跟蹤電池運行狀態(tài)及參數(shù)檢測：實時采集電池充放電狀態(tài)，采集數(shù)據(jù)有電池總電壓，電池總電流，每個電池箱內(nèi)電池測點溫度以及單體模塊電池電壓等。由于動力電池都是串聯(lián)使用的，所以這些參數(shù)的實時，快速，準(zhǔn)確的測量是電池管理系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。
估算功能：BMS估算功能有四大方面，一是SOC（State Of Charge），屬于BMS核心控制算法，表征當(dāng)前的剩余容量狀態(tài)；二是SOP（State Of Power），主要是通過溫度和SOC查表得到當(dāng)前電池的可用充放電功率，VCU根據(jù)發(fā)送的功率值決定當(dāng)前整車如何使用；三是SOH（State Of Health），主要表征當(dāng)前電池的健康狀態(tài)，為0-100%之間數(shù)值，一般認為低于80%以后電池便不可再用；四是SOE（State Of Energy），該功能主要用于剩余續(xù)航里程估算。目前該算法國內(nèi)廠家現(xiàn)在開發(fā)的不多，或采用較為簡單的算法，查表得到當(dāng)前狀態(tài)下剩余能量與最大可用能量的比值。
充放電控制：根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制對電池的充放電，當(dāng)某個參數(shù)超標(biāo)如單體電池電壓過高或過低時，為保證電池組的正常使用及性能的發(fā)揮，系統(tǒng)將切斷繼電器，停止電池的能量供給和釋放。
故障診斷：針對電池的不同表現(xiàn)情況，區(qū)分為不同的故障等級，并且在不同故障等級情況下BMS和VCU都會采取不同的處理措施，警告、限功率或直接切斷高壓。故障包括數(shù)據(jù)采集及合理性故障、電氣故障（傳感器和執(zhí)行器）、通訊故障及電池狀態(tài)故障等。
熱管理：實時采集每個電池箱內(nèi)電池測點溫度，通過對散熱風(fēng)扇的控制防止電池溫度過高。
均衡控制：均衡功能是為了消除在電池使用過程中產(chǎn)生的電池單體不一致性，根據(jù)木桶短板效應(yīng)，充電和放電時都是性能最差的單體先達到截止條件，其他的單體還有一部分能力并未釋放出來，造成電池浪費。
由于電芯是一個電化學(xué)的過程，多個電芯組成一個電池，而每個電芯都有特性，無論制造多精密，隨這使用時間、環(huán)境，各個電芯都會存在誤差與不一致的地方，故電池管理系統(tǒng)，就是通過有限的參數(shù)，去評估當(dāng)前電池的狀態(tài)。
用途方面，BMS大致有兩類，一是用于新能源汽車，二是用于儲能。本文將主要介紹在應(yīng)用于新能源汽車時，BMS有哪些用處。
實時跟蹤電池運行狀態(tài)及參數(shù)檢測：實時采集電池充放電狀態(tài)，采集數(shù)據(jù)有電池總電壓，電池總電流，每個電池箱內(nèi)電池測點溫度以及單體模塊電池電壓等。由于動力電池都是串聯(lián)使用的，所以這些參數(shù)的實時，快速，準(zhǔn)確的測量是電池管理系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。
估算功能：BMS估算功能有四大方面，一是SOC（State Of Charge），屬于BMS核心控制算法，表征當(dāng)前的剩余容量狀態(tài)；二是SOP（State Of Power），主要是通過溫度和SOC查表得到當(dāng)前電池的可用充放電功率，VCU根據(jù)發(fā)送的功率值決定當(dāng)前整車如何使用；三是SOH（State Of Health），主要表征當(dāng)前電池的健康狀態(tài)，為0-100%之間數(shù)值，一般認為低于80%以后電池便不可再用；四是SOE（State Of Energy），該功能主要用于剩余續(xù)航里程估算。目前該算法國內(nèi)廠家現(xiàn)在開發(fā)的不多，或采用較為簡單的算法，查表得到當(dāng)前狀態(tài)下剩余能量與最大可用能量的比值。
充放電控制：根據(jù)電池的荷電狀態(tài)控制對電池的充放電，當(dāng)某個參數(shù)超標(biāo)如單體電池電壓過高或過低時，為保證電池組的正常使用及性能的發(fā)揮，系統(tǒng)將切斷繼電器，停止電池的能量供給和釋放。
故障診斷：針對電池的不同表現(xiàn)情況，區(qū)分為不同的故障等級，并且在不同故障等級情況下BMS和VCU都會采取不同的處理措施，警告、限功率或直接切斷高壓。故障包括數(shù)據(jù)采集及合理性故障、電氣故障（傳感器和執(zhí)行器）、通訊故障及電池狀態(tài)故障等。
熱管理：實時采集每個電池箱內(nèi)電池測點溫度，通過對散熱風(fēng)扇的控制防止電池溫度過高。
均衡控制：均衡功能是為了消除在電池使用過程中產(chǎn)生的電池單體不一致性，根據(jù)木桶短板效應(yīng)，充電和放電時都是性能最差的單體先達到截止條件，其他的單體還有一部分能力并未釋放出來，造成電池浪費。
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