亮点:
- 电池管理系统的主要功能是确保电池受到保护，防止任何超出其安全极限的操作
电网脱碳的举措是越来越多地使用锂离子电池。从运输行业开始，锂离子电池仍然是电动汽车的首选动力。但即使是锂电池也严重依赖于一个健全的电池管理系统(百时美施贵宝)交付。
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BMS是什么?
电动汽车的性能取决于很多因素——电池电压、电池寿命和健康、安全、充放电率等。所有这些因素，或多或少都与电动汽车中的可充电电池有关。可充电电池 包由多个电池模块排列成串联或并联。这些电池组产生几百伏特的电力。汽车内部的各种功能都依赖于它们。这就是为什么它成为了需要持续监测和控制的车辆的关键组件。这就是BMS出现的原因。
BMS确保电池和车辆执行的所有功能的完整跟踪。因此，这是一个通过集成固件和硬件管理锂离子电池组的系统。当与远程信息技术配合使用时，它可以提供有关叉车电池状态和健康状况的实时数据。BMS设计可以变得像电池所寻求服务的目的一样复杂。
电池管理系统组成部分
电池管理系统(BMS)通常由几个组件组成。最常见的部件包括截止场效应变送器(fet)、燃料表监控器、电池电压传感器、实时时钟、温度监控器和微控制器(BMS算法)。
场效应晶体管负责电池组负载和充电器之间的连接和隔离，同时燃油量表监测跟踪进入和退出电池组的电量。在这里，电荷流动是由电流和时间相乘来计算的。此外,电池电压传感器实现电池电压监测功能，这是BMS的标准功能。这对确定电池的健康状况至关重要。
温度监测是BMS和内部ADC电压供电的另一个重要特点热敏电阻执行此功能。0BMS也有实时时钟(RTC)它就像一个黑盒系统，用于时间戳和记忆存储。RTC允许用户了解电池组的行为，从而在任何报警事件之前发出警告。还有一个微控制器百时美施贵宝算法它可以实时做出快速有效的决策。
BMS拓扑
BMS可以根据拓扑进行分类。拓扑关系到它是如何安装和操作在电池或模块上的电池组。对于电动或混合动力汽车，BMS只是一个子系统，不能作为一个独立的设备工作。它必须至少与充电器(或充电基础设施)、负载、热管理和紧急关机子系统通信。因此，BMS与这些子系统紧密集成在一起。
BMS的功能
虽然电池管理系统很重要有几个原因，随着技术的进步，它可能会增加新的功能，这里是锂离子电池中BMS最重要的功能列表。
#1电动汽车的安全性
毫无疑问，安全保证是任何在某些时候可能不安全的东西最重要的功能。对于电动汽车的锂离子电池，BMS会捕捉电压、温度和电流等关键数据，以实现其各种功能，包括安全性。
BMS确保电池的热管理，并持续监测其温度。除了调节冷却，它还会触发其他安全机制来停止操作并将风险降至最低。
热失控是指在充电或过充电时流过电池的电流导致电池 温度 上升的一种情况。这样的情况可能会严重损害电池的寿命或容量。过度充电的锂离子电池也可能导致热失控，在最坏的情况下，还可能导致爆炸。BMS控制电流供应以及避免过度充电通过强制限制最大充电或放电电流根据温度。
保护用户免受电击，BMS还确保车辆底盘与高压电池组完全隔离。
#2细胞监控和平衡
电池需要24小时的监控——充电或放电。任何异常情况都需要识别和报告，此外还有上述的触发安全机制。BMS使用集成电路和细胞监测算法来实现这一功能。指令链将电压和温度数据传递给电池管理控制器。
显然，这些算法可以计算电荷状态(SOC)和健康状态(SOH)。SOC有助于确保电池永远不会过充或欠充。它扮演电动汽车的燃料指示器的角色，显示电池中剩余的能量以及在电池需要充电之前电动汽车将行驶的距离。另一方面，SOH表示电池的整体健康状况。它提供了一个洞察电池的操作条件。这些信息对计划电池寿命和维护计划至关重要。SOC和SOH通常以百分比表示。
BMS世界:控制一切
#3功率优化
这可以被认为是上述细胞监测系统的直接结果。EV BMS试图将SOC和SOH参数保持在规格的限制范围内。它的工作原理就像一个监护人，可以确定单个电池的电流大小，并与电动汽车供电设备(EVSE)或充电器进行相同的通信。当电动汽车运行和放电时，BMS还与电机控制器通信，以确保电压水平不会过低。
这样，车辆就会向用户发出提醒，提醒用户为电池组充电。BMS通过再生制动产生的能量来控制电池组的充电。
电池管理系统的职责还不止于此。电池组的单个电芯容量随时间而变化。这放大了它们各自的充放电循环，造成了不均匀性，从而限制了电池整体的能量量及其充电范围。BMS的电池平衡有助于保持电池在相同的电压水平，最大限度地提高电池组的容量利用率。BMS通过主动和被动平衡技术，从比其他细胞更带电的细胞中吸取多余的能量，从而实现细胞平衡。
4 .电池充电优化
随着时间的推移，电池会老化。BMS智能地考虑了这种恶化，从而导致电池参数的变化，如电压，电流等。例如，假设一个电池被热损坏，并开始以比其他电池更低的电压充电。BMS识别出该故障，并优化了所有电池的充电过程，以便在较低电压下充电。这减少了对整个电池组的压力，并提高了其整体寿命。
# 5沟通
电池管理系统的所有主要功能，如监控、收集电池参数信息等，都是因为它们之间的通信而成为可能。BMS是负责与电动汽车中的其他电子控制单元(ecu)通信的主要实体。它通过与电机控制器交换关于各种电池参数的数据来实现这一点。这有助于控制器为车辆执行平稳运行功能。它还考虑到充电的性质，通过所需的电流和输出电压信息进行通信。交流充电时，BMS与充电器通信，监控充电过程。
在直流充电的情况下，在EVSE和BMS之间建立通信链路。为了启动和停止充电过程，它将输出电压和电流电平通信到EVSE。
有这么多的指望，难怪最好的电池制造商或组装商开发自己的BMS系统!
