電池管理系統(tǒng)（BMS）：深入了解監(jiān)控與平衡功能 2024-01-16
電池管理系統(tǒng)（BMS）是專為管理和監(jiān)控可充電電池性能而設(shè)計的電子系統(tǒng)。隨著電動汽車（EV）、電動滑板車以及其他便攜式電子設(shè)備的日益普及，BMS 的重要性也日益凸顯。這些系統(tǒng)不僅確保了電池的安全性、壽命和效率，還為用戶和系統(tǒng)控制器提供了關(guān)于電池性能和健康狀況的關(guān)鍵信息。
BMS 的核心功能主要圍繞兩大方面：監(jiān)控和平衡。
監(jiān)控：電池的“守護(hù)神”
在BMS中，監(jiān)控功能就如同電池的“守護(hù)神”，它不斷地測量和分析電池的各種關(guān)鍵參數(shù)，包括電壓、電流、溫度、充電狀態(tài)（SOC）和健康狀態(tài)（SOH）等。這些數(shù)據(jù)為BMS提供了決策依據(jù)，確保電池在安全、高效的范圍內(nèi)運(yùn)行，從而防止了過度充電、過度放電和過熱等潛在危險情況的發(fā)生。
監(jiān)控電池的SOC是BMS的關(guān)鍵任務(wù)之一，主要有三種方法：
電壓測量方法：這種方法簡單易行，通過測量電池端子的電壓來估算SOC。然而，由于電池內(nèi)阻和性能漂移的影響，其準(zhǔn)確性可能會受到影響。
庫侖計數(shù)方法：這是一種在線測量方法，通過測量進(jìn)入或離開電池的電荷量來準(zhǔn)確計算SOC。盡管這種方法準(zhǔn)確度高，但它需要復(fù)雜的算法和電流傳感器，同時還受到溫度、放電電流和電池老化的影響。
歐姆或阻抗測量：這種方法基于電池內(nèi)阻與SOC之間的關(guān)系來估算電池的充電狀態(tài)。雖然阻抗測量可以提供有關(guān)電池SOC和其他參數(shù)的信息，但其準(zhǔn)確性可能會受到溫度、電池年齡和使用模式等多種因素的影響。
值得注意的是，為了提高SOC估算的準(zhǔn)確性，通常會結(jié)合使用上述多種方法。
平衡：確保電池組的一致性
除了監(jiān)控功能外，BMS的另一個關(guān)鍵任務(wù)是確保電池組內(nèi)的電池單元保持一致性，這就是所謂的“平衡”功能。由于電池組中的各個電池單元在充電和放電過程中可能會出現(xiàn)不一致的情況，如果不進(jìn)行平衡處理，就可能導(dǎo)致某些電池單元過度充電或過度放電，從而影響電池組的整體性能和壽命。
BMS通過平衡功能來確保每個電池單元都能在安全的電壓和SOC范圍內(nèi)運(yùn)行。這通常通過被動或主動平衡電路來實現(xiàn)，這些電路可以在必要時將電量從一個電池單元轉(zhuǎn)移到另一個電池單元，從而確保整個電池組的平衡和一致性。
結(jié)論
綜上所述，電池管理系統(tǒng)（BMS）在確保可充電電池的安全性、壽命和效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過不斷地監(jiān)控和平衡電池組內(nèi)的各個電池單元，BMS不僅確保了電池的高效運(yùn)行，還為用戶和系統(tǒng)控制器提供了關(guān)于電池性能和健康狀況的關(guān)鍵信息。
來源：電子工程世界