在工作原理上，BMS通過閉環(huán)操作實現(xiàn)動態(tài)管理：傳感器實時采集電池狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸至主控芯片，主控芯片借助軟件算法對數(shù)據(jù)進行分析，與預(yù)設(shè)的安全閾值和性能參數(shù)對比后，若發(fā)現(xiàn)異常則向功率開關(guān)模塊發(fā)出切斷指令；若狀態(tài)正常，則根據(jù)當(dāng)前SOC、SOH及應(yīng)用場景需求，調(diào)整充放電電流、啟動均衡功能，同時通過通信接口將數(shù)據(jù)反饋至外部系統(tǒng)，形成“監(jiān)測-分析-調(diào)控-反饋”的完整閉環(huán)。不同應(yīng)用場景對BMS的需求各有側(cè)重。在新能源汽車領(lǐng)域，BMS需適應(yīng)高功率充放電場景，具備毫秒級的響應(yīng)速度，同時與電機操作器、車載充電機等部件實時通信，確保動力輸出與續(xù)航能力的平衡；在儲能電站中，BMS更注重長時間運行的穩(wěn)定性，需協(xié)調(diào)多組電池的充放電節(jié)奏，實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)峰填谷的配合；而消費電子領(lǐng)域的BMS則以小型化、低功耗為中心，在手機、筆記本電腦等設(shè)備中精細(xì)操控電量顯示與充放電保護。 對于電池管理系統(tǒng)（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣至關(guān)重要。湖南什么是BMS
BMS管理哪些東西？與BMS相關(guān)的幾大塊，電壓、電流、溫度、均衡，信息等，BMS保護板通過采集電壓、電流、溫度等信息，評估BMS當(dāng)前狀態(tài)。BMS首先對電池包進行信息采集，包括電壓，電流，溫度三個維度的信息提取。其次，BMS對電池包的SOX算法進行估算。然后BMS會對電池包進行安全診斷，包括過流，過壓，欠壓，高溫，低溫，斷路的保護。再次是對電池包的能量進行管理，一般分為被動管理和主動管理兩種類型。還會對電池包進行信息的管理，包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲。BMS是動力鋰電池組的中心操作單元，它能實時采集單體電池的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，通過均衡算法調(diào)節(jié)各電芯的充放電狀態(tài)，避免因電芯不一致性導(dǎo)致的容量衰減或安全。 平衡車BMS電池管理系統(tǒng)云平臺BMS終止充電意味著電池管理系統(tǒng)在監(jiān)測到充電系統(tǒng)存在異常情況時，為了保護電池安全而主動切斷充電過程。
從市場數(shù)據(jù)來看，BMS市場前景十分廣闊。受益于電動汽車、消費電子等行業(yè)的蓬勃發(fā)展，BMS市場規(guī)模持續(xù)擴張。盡管2020年受全球衛(wèi)生事件影響，全球BMS市場規(guī)模增速有所下滑，但隨著電動汽車市場規(guī)模不斷擴大，以及對電池效率要求日益提高，BMS市場重拾增長態(tài)勢。據(jù)BusinessWire估算及前瞻產(chǎn)業(yè)研究院分析，2021年全球BMS市場規(guī)模達億美元，預(yù)計到2026年將攀升至131億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）達15%。其中，電動汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展極大推動了BMS的進步，2020年動力電池應(yīng)用在全球BMS下游應(yīng)用占比中高達54%。2021年全球汽車電池管理系統(tǒng)BMS市場規(guī)模達億美元，較上一年大幅增長，2022年更是增長至46億美元，預(yù)計2023年將達到50億美元。在國內(nèi)市場，2020年BMS市場需求規(guī)模為97億元，2021年汽車BMS市場規(guī)模達億元，同比增長。預(yù)計未來，隨著國內(nèi)乃至全球電動汽車市場的進一步拓展。
電池管理系統(tǒng)（BMS）的均衡技術(shù)主要分為被動均衡和主動均衡兩大類，用于解決電池組內(nèi)單體性能差異問題。被動均衡屬于能量耗散型，當(dāng)檢測到某單體電壓過高時，通過導(dǎo)通開關(guān)管讓并聯(lián)電阻消耗其多余電量，直至與其他單體電壓一致。其優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高，適合消費電子、低速電動車等中小容量電池組，但能量以熱能浪費，效率低且均衡速度慢，適用于小電流場景。主動均衡則是能量轉(zhuǎn)移型，通過不同介質(zhì)實現(xiàn)電量調(diào)配，具體包括電容式、電感式、變壓器式和 DC/DC 變換器式等。電容式利用電容在高低壓單體間切換傳遞能量，響應(yīng)快但單次轉(zhuǎn)移量少；電感式通過電感充放電轉(zhuǎn)移能量，效率 70%-80%，但體積較大且有電磁干擾；變壓器式借助多繞組變壓器實現(xiàn)多單體同時均衡，效率 80%-90%，不過設(shè)計復(fù)雜、成本高；DC/DC 變換器式通過雙向通道將高電壓單體能量轉(zhuǎn)移到總線再分配，效率超 90%，適合電動汽車等場景，但電路算法復(fù)雜�？傮w而言，被動均衡因低成本適用于簡單場景，而主動均衡尤其是結(jié)合智能策略的方案，正逐步成為主流，能動態(tài)調(diào)整均衡強度，提升電池組壽命，廣泛應(yīng)用于大容量、高要求的設(shè)備中。BMS所獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性，決定了儲能系統(tǒng)整體運行的質(zhì)量和效率。
鋰電池過充過放的本質(zhì)：充電時，鋰離子從正極板脫嵌，通過電解液嵌入到負(fù)極板上；放電時，鋰離子從負(fù)極板上脫嵌，并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上；鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時，隨著鋰離子的脫嵌，正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮；放電時，隨著鋰離子的嵌入，正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時，正極晶格會產(chǎn)生崩塌，鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜，造成電池的損壞。過放時，正極材料活性變差，阻止鋰離子的嵌入，電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹，也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu)，造成電池的損壞。BMS通過精細(xì)的監(jiān)測、保護和優(yōu)化，讓電池在安全的前提下發(fā)揮比較大效能，是連接電池與應(yīng)用場景的“智能中樞”。通過平衡管理，BMS系統(tǒng)保護板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大，從而提高整個電池組的充放電性能。光伏板BMS電池管理系統(tǒng)云平臺設(shè)計
BMS未來向高精度監(jiān)測、AI智能預(yù)測、云端協(xié)同管理和多類型電池兼容（如固態(tài)電池）方向發(fā)展。湖南什么是BMS
從架構(gòu)角度而言，BMS主要分為集中式和分布式兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。集中式BMS通過一個硬件設(shè)備采集所有電池的數(shù)據(jù)，這種架構(gòu)成本較低、結(jié)構(gòu)緊湊且可靠性較高，適用于電池數(shù)量較少、容量較低、總電壓不高以及小型電池系統(tǒng)的場景，如電動工具、機器人（搬運機器人、助力機器人）、智能家居中的掃地機器人和電動吸塵器、電動叉車、低速電動車（電動自行車、電動摩托車、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等）以及輕度混合動力汽車等。集中式BMS硬件可劃分為高壓區(qū)和低壓區(qū)，高壓區(qū)負(fù)責(zé)采集單電池電壓、系統(tǒng)總電壓以及監(jiān)測絕緣電阻；低壓區(qū)則涵蓋電源電路、CPU電路、CAN通信電路、操控電路等。隨著乘用車動力電池系統(tǒng)朝著高容量、高總電壓和大體積方向發(fā)展，分布式BMS逐漸成為主流，特別是在插電式混合動力和純電動汽車中應(yīng)用綜合。分布式系統(tǒng)將測量單元等電子設(shè)備直接安裝在與單電池集成的電路板上，其優(yōu)勢明顯，具有極高的可擴展性，可細(xì)化到單個電池；連接可靠性高，幾乎不存在過長電纜，電池與測量電路緊密結(jié)合，減少了干擾和誤差，安全性也隨之提高；維護便捷，當(dāng)某個小單元出現(xiàn)故障時，只需更換該單元即可。不過，其缺點是成本高昂，每個單元都需額外配備一套設(shè)備。 湖南什么是BMS
