在組成結(jié)構(gòu)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(shù)字信號處理器(DSP)擔(dān)當(dāng),負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與指令發(fā)出;電壓、電流、溫度采集電路,分別用于采集對應(yīng)參數(shù);保護(hù)電路在異常時切斷電路;均衡電路實(shí)現(xiàn)電池電量平衡;通信接口電路支持多種通信協(xié)議,保障數(shù)據(jù)傳輸。軟件涵蓋底層驅(qū)動軟件,負(fù)責(zé)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(xié)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的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也是一個重要的發(fā)展方向。無人機(jī)BMS管理
電動汽車:在電動汽車中,BMS 是確保電池系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。它能夠?qū)崟r監(jiān)測電池組的狀態(tài),精確控制電池的充放電過程,延長電池的使用壽命,提高電動汽車的續(xù)航里程和安全性。電動自行車:可以對電動自行車的電池組進(jìn)行有效的管理和保護(hù),防止電池過充、過放和過熱,提高電池的性能和壽命,降低使用成本。同時,一些先進(jìn)的電動自行車 BMS 還具備智能充電、電量顯示、故障診斷等功能,提升了用戶的使用體驗(yàn)。儲能系統(tǒng):在儲能系統(tǒng)中,BMS 能夠?qū)Υ罅康碾姵剡M(jìn)行集中管理和監(jiān)控,確保電池組的一致性和可靠性,提高儲能系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。無論是用于可再生能源發(fā)電的儲能、電網(wǎng)調(diào)頻調(diào)壓的儲能還是用戶側(cè)的分布式儲能,BMS 都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。磷酸鐵鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)云平臺BMS中的電池均衡管理是什么?
電池管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)3. 競爭格局與挑戰(zhàn)(1)市場競爭加劇頭部企業(yè)主導(dǎo):特斯拉、寧德時代(CATL)、比亞迪等車企與電池廠商自研BMS,形成技術(shù)壁壘。第三方供應(yīng)商崛起:如ADI、NXP、均勝電子等芯片與方案商提供標(biāo)準(zhǔn)化BMS解決方案。(2)技術(shù)挑戰(zhàn)算法瓶頸:SOC估算精度(目前普遍誤差3%-5%),低溫/老化條件下的可靠性。標(biāo)準(zhǔn)化缺失:不同電池類型(如磷酸鐵鋰vs三元鋰)、廠商協(xié)議差異導(dǎo)致兼容性問題。成本壓力:BMS占電池包成本10%-20%,需通過技術(shù)迭代降本。
電壓監(jiān)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(jiān)測,可以及時發(fā)現(xiàn)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(jiān)測:實(shí)時監(jiān)測電池組的充放電電流,以便準(zhǔn)確計(jì)算電池的充放電電量,進(jìn)而評估電池的剩余容量(SOC)。同時,通過監(jiān)測電流還可以判斷電池組的工作狀態(tài),如是否存在過流、短路等故障。溫度監(jiān)測:在電池組中布置多個溫度傳感器,實(shí)時監(jiān)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(guān),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(fā)安全事故,因此溫度監(jiān)測對于保證電池組的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。BMS實(shí)時采集、處理、存儲電池模組運(yùn)行過程中的重要信息,并且與外部設(shè)備如整車控制器進(jìn)行交換信息。
隨著新能源技術(shù)迭代,鋰電池保護(hù)板正朝向高集成化(單芯片SOC+AFE)、智能化(AI故障預(yù)測)及無線化方向發(fā)展。例如,智慧動鋰電子推出的AI-BMS方案,通過LSTM算法分析歷史數(shù)據(jù),可提前48小時預(yù)警電池失效,準(zhǔn)確率超92%;其無線保護(hù)板采用藍(lán)牙Mesh組網(wǎng),節(jié)省90%線束成本。然而,固態(tài)電池(單體電壓>5V)、鈉離子電池等新體系的普及,也對保護(hù)板的電壓監(jiān)測范圍、算法兼容性提出了新挑戰(zhàn)。未來,融合邊緣計(jì)算與云平臺的協(xié)同管理,將成為鋰電池保護(hù)板技術(shù)升級的重心路徑。綜上,鋰電池保護(hù)板作為電池安全的重心防線,其技術(shù)演進(jìn)始終圍繞精度提升、功能集成與場景適配展開。在碳中和目標(biāo)驅(qū)動下,該領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)吸引研發(fā)投入,推動新能源產(chǎn)業(yè)向更安全、高效的方向邁進(jìn)。是指通過控制策略使電池組中各個單體電池的電壓或容量保持一致,以提高電池組的整體性能和壽命。動力電池BMS電池管理
BMS鋰電池保護(hù)板對電池充放電狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測。無人機(jī)BMS管理
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實(shí)上國外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)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(dá)、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認(rèn)為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)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(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。無人機(jī)BMS管理