锂电池BMS电池管理系统方案开发

    目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集，适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点，一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中，如电动工具、机器人（搬运机器人、助力机器人）、IOT智能家居（扫地机器人、电动吸尘器）、电动叉车、电动低速车（电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等）、轻混合动力汽车。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门，不同的公司，不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大，多数都是三层架构，在从控、主控之上，还有一层总控。 BMS+EMS一体化集控单元的出现，揭示了储能管理系统从单纯的关注电池管理扩展到了整个能源系统的管理。锂电池BMS电池管理系统方案开发

均衡是BMS中非常重要的一个环节，你是不是遇到过因为某一节电芯电压异常导致电池包使用容量变少的问题问题，BMS是遵循短板效应的，因为某一节电芯的电压比较低会导致SOX的估算直接不准，明明其他电芯还有电，但是确有劲无处使，对电池包的影响还是非常大的。关于均衡还是比较麻烦的，这里就不展开说了。当前的均衡控制策略中，有以单体电压为控制目标参数的，也有人提出应该用SOC作为均衡控制目标参数。以单体电压为例：首先设定一对启动和结束均衡的阈值：例如一组电池中，单体电压极值与这组电压平均值的差值达到30mV时启动均衡，5mV结束均衡。BMS按照固定的采样周期采集单体电压，计算平均值，再计算每个单体电压与均值的差值；如果MAX的一个差值达到了30mV，BMS就需要启动均衡程序；在均衡过程中持续步骤2，直到差值都小于5mV，结束均衡。电摩BMS电池管理系统作用BMS的功能模块 BMS是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。

   影响单体锂离子电池SOH的副反应。对于理想的锂离子电池，在充放电过程中只考虑锂离子在正负极之间的嵌入和脱出，可以认为不存在锂离子的不可逆消耗，容量没有衰减。但实际上，锂离子电池在循环使用过程中，每时每刻都有副反应存在，伴随着活性物质不可逆消耗等，并逐渐累积，影响电池的SOH。通常造成活性物质不可逆消耗的主要因素有：正极材料的溶解；正极材料的相变化；电解液的分解；过充电；界面膜的形成；集流体的腐烛。影响动力电池组SOH的因素当单体动力电池寿命一定时，动力电池的连接方式、电池组内单体电池的数量及其不一致程度都是影响动力电池组寿命的因素。电池组在实际使用过程中，优先采用先并后串的成组方式，不仅可以提高电池组的性能可靠性，还能保证电池组的使用寿命。

电池计量芯片(电量计IC)主要用来采集电芯电压、温度、电流等信息，通过库仑积分和电池建模等方式计算电池电量、健康度等信息，并通过I2C/SMBUS/HDQ等通信端口与外部主机通信。电量计IC与电池保护IC既可分立，也可集成。一级保护IC可以控制充、放电MOSFET，保护动作是可恢复的，即当发生过充、过放、过流、短路等安全事件时就会断开相应的充放电开关，安全事件解除后就会重新恢复闭合开关，电池可以继续使用。硬件、算法和固件是电量计芯片的三大关键要素，硬件用来实现高精度采样和低功耗运行;算法用来对电池进行建模;固件用来实现算法编程，计算输出容量信息。在选择电量计芯片时，通常需要考虑到电芯化学类型、电芯串联数目、通信接口、电量计放在电池包内(Pack-side)还是放在系统板上(System-side)、电量计算法、是否集成电池保护均衡等功能、支持充放电电流大小，以及存储介质和封装形式等。BMS系统保护板具有短路保护功能，当检测到电池组内外部发生短路时，立即切断电源，防止短路造成的损害。

    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系统保护板的优势：提高电池寿命：通过实时监测和保护电池，避免电池过充、过放等问题。换电柜BMS电池管理系统研发

电池包一般是由电池模组、热管理系统、电池管理系统(BMS)、电气系统及结构件组成。锂电池BMS电池管理系统方案开发

    造成锂电池活性物质不可逆消耗的主要因素有：1）正极材料的溶解：正极材料的溶解造成正极活性物质减少，溶解的正极材料游离到负极时会造成负极界面膜的不稳定，被破坏的界面膜再形成时会消耗锂离子，造成锂离子的减少。2）正极材料的相变化：锂离子在电极间正常脱嵌时，总会伴随着宿主结构摩尔体积的变化，结构不可逆转变，影响颗粒与电极间的电化学接触，造成容量衰减。3）电解液的分解：在锂离子电池充电过程中，电解液对含碳电极具有不稳定性，因此会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂，对电池容量及循环寿命产生不良影响。4）过充电：电池在过充电时，不仅会造成负极形成锂沉淀、电解液氧化和正极氧的损失，消耗活性物质导致容量不可逆损失，还会有安全隐患。5）界面膜的形成：界面膜（SEI膜）的形成会消耗锂离子，一般发生在起初的几次充放电时。6）集流体的腐烛：锂离子电池中的集流体材料常用铝和铜，两者的腐蚀会在表面形成膜，电池内阻增大，放电效率下降，继而造成电池寿命衰减。 锂电池BMS电池管理系统方案开发