隨著新能源、可穿戴設(shè)備等的發(fā)展，BMS成為熱議的話題，經(jīng)久不衰，這篇文章我們就一起來學(xué)習(xí)一些關(guān)于BMS的知識。

什么是BMS?

BMS是對電池進(jìn)行監(jiān)控和管理的系統(tǒng)（Battery Management System），通過對電池的電壓、電流、溫度、剩余容量（SOC）、放電功率，報告電池劣化程度（SOH）、電池均衡管理、報警提醒等參數(shù)采集、計算進(jìn)而控制電池放電過程，實(shí)現(xiàn)對電池的保護(hù)，提升電池綜合性能的管理系統(tǒng)。它還根據(jù)電池的電壓電流及溫度用算法控制最大輸出功率以獲得最大續(xù)航，用算法控制充電機(jī)進(jìn)行最佳電流的充電，它通過通信線與其他控制單元進(jìn)行通信，比如我們手機(jī)或新能源汽車的快充、電量顯示等都與BMS有著密切的關(guān)系。

為什么要有BMS？

既然叫做電池管理系統(tǒng)，BMS的主要工作就是處理和車載電池有關(guān)的任務(wù)。盡管當(dāng)前的電池制造工藝已經(jīng)讓各個電芯之間的差異化縮小，但是單節(jié)鋰電池之間仍然存在者內(nèi)阻、容量、電壓等差異，所以在實(shí)際應(yīng)用中，電池組內(nèi)部各單體電池容易出現(xiàn)散熱不均或過度充放電等現(xiàn)象。時間一長，這些處于不良工作狀態(tài)下的電池就很可能提前損壞，電池組的整體壽命也就大大縮短。

不僅如此，電池處于嚴(yán)重過充電狀態(tài)下還存在爆炸的危險，造成電池組損壞的同時還對使用者的人生安全造成威脅。因此，必須為電動汽車上的動力電池組配備一套具有針對性的電池管理系統(tǒng)（Battery Management System,BMS），從而對電池組進(jìn)行有效的監(jiān)控、保護(hù)、能量均衡和故障警報，進(jìn)而提高整個動力電池組的工作效率和使用壽命。

動力電池和非動力電池區(qū)別？

提到電池，一般被分為動力電池和非動力電池，新能源汽車的動力來源一般主要是以動力電池為主。一般，動力電池實(shí)際上就是為交通運(yùn)輸工具提供動力來源的一種電源。它與普通電池的主要區(qū)別為動力電池相比于普通電池，其放電功率大。它可以在很短的時間內(nèi)將電池的電放完。動力電池一般容量要小于非動力電池。

什么是充放電倍率？

一般電池后面的xxC它表示了電池的放電能力，C：用來表示電池充放電電流大小的比率，即倍率。充放電倍率=充放電電流/額定容量，例如1000mAh的電池，1C放電，就是1A放電，那么1個小時就可以放完，2C放電，就是2A放電，半個小時就可以放完。當(dāng)然不同材質(zhì)的電池，放電能力也是不一樣的。

BMS的主要作用是什么？

BMS系統(tǒng)的主要工作分成兩大任務(wù)——對電池的檢測和保證電池安全。其中電池檢測實(shí)現(xiàn)相對簡單一些，主要是通過傳感器收集電池在使用過程中的參數(shù)信息比如：溫度、每一個電池單體的電壓、電流，電池組的電壓、電流等。這些數(shù)據(jù)在之后的電池組管理中起到至關(guān)重要的作用，可以說如果沒有這些電池狀態(tài)的數(shù)據(jù)作為支撐，電池的系統(tǒng)管理就無從談起。

如果我們把對電池的檢測流程，看成對電池“體檢”的話，那么這種“體檢”是在線的、持續(xù)的、不間斷的。過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時，可及時查詢對應(yīng)電池狀況，并挑選出有問題的電池，從而保持整組電池運(yùn)行的可靠性和高效性。當(dāng)電池的“體檢”結(jié)束之后，會進(jìn)入分析、診斷、計算的階段，之后生成“體檢報告”，這個過程可以理解為電池的狀態(tài)評估。

一般BMS管理系統(tǒng)是什么樣的？

在一些系統(tǒng)中對成本的要求比較高，比如手扶電動兩輪車，在這個系統(tǒng)中BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計也相對簡單一些，僅由一顆專用的管理芯片即可實(shí)現(xiàn)電池管理，當(dāng)然這個管理是純硬件的，沒有加入軟件，實(shí)現(xiàn)一些基本的功能：正常充放電、過充過放、溫度保護(hù)、平衡等。

在復(fù)雜的管理系統(tǒng)中，從系統(tǒng)層次來進(jìn)行架構(gòu)管理，會引入一些控制單元（如單片機(jī)）做一些控制算法，它不僅包含硬件，還包含底層軟件、應(yīng)用層軟件等。

上面我們簡單對BMS一些問題進(jìn)行了了解，作為一名有思想的電子工程師，學(xué)會BMS(電池管理系統(tǒng))還是非常有必要的，在未來 你已來，還等什么，趕緊行動起來吧！

白紀(jì)龍老師從事電子行業(yè)已經(jīng)有15個年頭，到目前為止已開發(fā)過的產(chǎn)品超上百款，目前大部分都已經(jīng)量產(chǎn)上市，從2018年開始花了5年的時間，潛心錄制了上千集的實(shí)戰(zhàn)級電子工程師系列課程，該課程從元器件到核心模塊到完整產(chǎn)品

老白的初心是“愿天下工程師 不走彎路”

其中，

就有詳細(xì)講解BMS鋰離子電磁管理系統(tǒng)設(shè)計的課程

在我們的BMS電池管理系統(tǒng)特訓(xùn)班中，會以TWS耳機(jī)充電倉完成整個BMS系統(tǒng)的設(shè)計，該TWS耳機(jī)充電倉項目，我們是從原理圖設(shè)計開始，到PCB layout到制板以及最終的整個焊接調(diào)試全過程的直播演示。除此之外，我們對鋰離子電池的工作機(jī)制,關(guān)鍵參數(shù),形態(tài),類型以及在不同產(chǎn)品中如何完成BMS鋰離子電池管理系統(tǒng)的設(shè)計也會做詳細(xì)的說明45天BMS鋰離子電池管理系統(tǒng)設(shè)計實(shí)戰(zhàn)特訓(xùn)班知識點(diǎn)

1. 鋰離子電池的工作機(jī)制，關(guān)鍵參數(shù)，形態(tài)，類型

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17. 初步了解多節(jié)鋰離子電池的BMS系統(tǒng)設(shè)計

18. 學(xué)會在不同產(chǎn)品中如何完成BMS鋰離子電池管理系統(tǒng)的設(shè)計

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