动力电池BMS工作原理

锂电池过充过放的本质：充电时，锂离子从正极板脱嵌，通过电解液嵌入到负极板上；放电时，锂离子从负极板上脱嵌，并经由电解液嵌入到正极板上；锂离子电池的充放电过程是锂离子在极板上的嵌入和脱嵌过程。充电时，随着锂离子的脱嵌，正极材料体积会发生一定量的收缩；放电时，随着锂离子的嵌入，正极材料体积会发生一定量的膨胀。过充时，正极晶格会产生崩塌，锂离子在负极会形成锂枝晶从而刺破隔膜，造成电池的损坏。过放时，正极材料活性变差，阻止锂离子的嵌入，电池容量急剧下降。如果发生正极材料体积过度膨胀，也会破坏电池的物理结构，从而导致电池的损坏。BMS的发展趋势是向智能化、网络化、集成化方向发展，提高电池组的性能、安全性和可靠性。动力电池BMS工作原理

BMS分为纯硬件BMS保护板和软件结合硬件的BMS保护板。纯硬件的BMS保护板是一组比较固定的保护参数，根据自身采集到的电压、电流、温度等状态保护与恢复，不需要MCU参与，这样的保护板也就不具备通讯信息交互的功能。而软件+硬件的方式，MCU可以对信息的实时采集并且通过can、485等通讯方式与外部交互，上传BMS保护板实时信息。一般为了更好地分析电池过去的状态，尤其是在故障分析和算法建模的时候，需要大量的数据支撑，这时候就需要log存储功能，尽可能多的记录BMS的数据。电池PACKBMS电池管理系统研发BMS锂电池保护板涉及4种芯片，即电池充电、电池电量计、电池监视芯片、电池保护芯片。

BMS保护板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估计方法传统方法：安时积分法、开路电压法基于电池模型的方法：卡尔曼滤波法、粒子滤波算法神经网络算法：神经网络算法。SOP算法：根据电池的SOC和温度，查表确定持续充放电最大功率瞬时充放电最大功率。电芯的去极化速度，决定当前最大功率使用的频率。当SEI膜表面的Li离子堆积速度大于负极的吸收速度时候，就会发生电压下降，最大功率无法维持。因此，SOP的计算难点是峰值功率与持续功率如何过度？SOH算法:两点法计算SOH根据OCV-SOC曲线确定两个准确的SOC值，并安时累积计算这两个SOC之间的累积充入或放出电量，然后计算出电池的容量，从而得到SOH。算法有一定难度，需要大量的数据和模型，才能比较准确的估算。

在储能系统中，BMS（电池管理系统，BatteryManagementSystem）对电池的基本参数进行测量，包括电压、电流、温度等，同时根据系统中的控制策略，控制电池的电压及电流，同时根据电池的温度做出不同的策略调整，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命。除了监控电池的基本信息以外，BMS还需要根据采集到电池的相关信息，根据系统的算法，计算分析电池的SOC（电池剩余容量）和SOH（电池健康状态），评估当前系统的剩余电量、使用寿命以及剩余使用寿命预测，对存在异常的电池及时管理（切断、限流等）并上报至系统，保证电池的安全性及可靠性；在工商业储能领域，BMS不仅可以确保设备的稳定运行，还可以在电力需求高峰时提供额外的电力，帮助企业节省成本。BMS的标准化、模块化也将是一个重要的发展方向。

BMS保护板也可以按照串数和持续放电电流大小来分。串数比较好理解，常见的7串（三元24v），13串（三元48v），17串（三元60v），20串（三元72v）。保护板需要采集每一串电芯的电压，因此串数不同，保护板也会不同。而电流大小，就是决定了MOS开关的大小（MOS数量），MOS数量越多，BMS保护板的价格就越高，对价格的影响很关键。铁锂常见的就是15/16串48v，20串60v，24串72v。锂电池体积小、可拆卸提出，方便用户充电，降低电池被盗风险。BMS保护板分为分口和同口保护板。BMS供应商家

通过监测电池组的运行参数和状态，结合故障诊断算法，及时发现并确认电池组的故障。动力电池BMS工作原理

  储能BMS主动均衡和被动均衡的区别主要有能量的方式、启动均衡条件、均衡电流、成本等，具体区别如下：能量的方式：主动均衡-主动采用储能器件，将荷载较多能量的电芯部分能量转移到能量较少的电芯上，是能量的转移。被动均衡运用电阻，将高荷电电量电芯的能量消耗掉，减少不同电芯之间差距，是能量的消耗。启动均衡条件：只要压差大于设定值便开始启动主动均衡，均衡时间一般是24小时都在工作。在电池快接近充满的电压下才启动被动放电均衡，均衡时间一般就几个小时。均衡电流：主动均衡电流可达1-10A,充放电过程均可实现，均衡效果明显。被动均衡电流35mA-200mA不等，均衡电流越大，发热越严重。成本：主动均衡电路复杂，故障率高，成本高。被动均衡软硬件实现简单，成本低。随着电芯制造工艺不断提升，电芯间的一致性越来越高。出于电路结构和成本考虑，被动均衡的策略仍然是市场的主流选择。动力电池BMS工作原理