BMS简介

概念

背景：

电动车的电瓶电池有时候使用的正是锂电池，这种电池材料存在一定的特性，使其不能被过充、过放、过流、短路及超高低温充放电，因此锂电池组总会有一块精致的BMS 相伴，BMS指的是是Battery Management System电池管理系统，也叫保护板。

定义：

BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，监控电池的状态，防止电池出现过充电和过放电，以延长电池的使用寿命。

作用

感知和测量

这是BMS基本功能，包括一些指标参数的计量和计算，其中有电压、电流、温度、电量、SOC（state of charge）、SOH（state of health）、SOP（state of power）、SOE（state of energy）。

SOC可以通俗理解为电池还剩下多少电量，其数值在0-100%之间，这是BMS中最重要的参数；SOH指电池的健康状态（或电池劣化程度），是当前电池的实际容量与额定容量的比值，当SOH低于80%时电池便不可用于动力环境。

告警和保护

在电池出现异常状态时，BMS可以向平台进行告警并进行保护电池并采取相应的处理措施，同时，会将异常告警信息发送至监控管理平台并生成不同等级的告警信息。

如，温度过热时，BMS会直接断开充放电回路，进行过热保护，并向后台发出告警。

锂电池主要会针对以下问题发出告警：

过充：单体过压、总电压过压、充电过流；

过放：单体欠压、总电压欠压、放电过流；

温度：电芯温度过高、环境温度过高、MOS温度过高、电芯温度过低、环境温度过低；

状态：水浸、碰撞、倒置等。

均衡管理

均衡管理的必要性来自于电池的生产和使用的不一致性。

从生产角度看，每块电池都有自己的生命周期和特性，没有一模一样的两块电池，由于隔膜、阴极、阳极等材料的不一致，不同电池的容量也不能完全一致。如组成一个48V/20AH电池组的各电芯，其压差、内阻等的一致性指标，均有一定范围内的差异。

从使用角度来看，在电池充放电的过程中，电化学反应的过程中是永远不可能一致的。即使是同一块电池包，也会因为温度、磕碰度不同造成电池充放量不同，从而导致电芯容量不一致。

因此，电池就需要被动均衡和主动均衡。即设定一对启动和结束均衡的阈值：比如，一组电池中，单体电压极值与这组电压平均值的差值达到50mV时启动均衡，5mV结束均衡。

通信和定位

BMS有单独的通信模块，作用分别是数据传输和电池定位，能够将感知和测量到的相关数据实时传递到运营管理平台。

BMS主要处理以下情况，信号采集、状态估计、能量管理、安全等。如下图：

小知识点

GBT38661

随着电动汽车市场的不断增长，电池管理系统（BMS）的重要性也越来越被人们所认识。BMS是电动汽车中的关键部件，它能够监测电池的状态，保护电池免受过度放电和过度充电，从而延长电池的使用寿命，提高电动汽车的安全性能和可靠性。

为了进一步规范电动汽车BMS的设计和制造，提高其质量和性能，中国国家标准化管理委员会制定了《电动汽车用电池管理系统技术条件》（以下简称GB/T38661-2020），该标准于2020年11月1日正式实施。

FS:Full Scale满量程。