电池管理系统：BMS保护和最大化电池容量

BMS监控和保护电池组内的单体电池

BMS的基本工作是保护电池（通过防止单体电池在其安全工作区外工作），其次是通过均衡电池的荷电状态（SOC）来最大化电池容量。

BMS用来管理电池组，例如通过：

●管理荷电状态

●计算二次数据

●报告这些数据，保护BMS

●控制环境

●均衡BMS

BMS可以在各方面管理电池状态，例如：

●电压——总电压、单体电池电压

●电流——电池的输入输出电流

●温度——电池组总体温度、进排气口温度、单体电池温度

●环境条件——风冷式电池内的气流

另外，BMS可以基于前述几方面进行计算，例如：

●荷电状态（SOC）或放电深度（DOD）——显示电池的充电水平

●健康状态（SOH）——用于综合性的描述电池总体状态

●作为充电电流限制（CCL）的最大充电电流

●作为放电电流限制（DCL）的最大放电电流

●电阻——整个电池组或单体电池的动态电阻

●生产后传递的总能量

●生产后总工作时间

BMS使用通信连接装置向外部设备报告前述所有数据，例如：

●CAN总线（汽车领域的典型应用）

●直接线路

●串行通信

●无线通信(www.xing528.com)

BMS可以通防止电池在其安全工作区外工作来保护电池，例如：

●过电流

●过电压（充电时）

●欠电压（放电时），对于铅酸电池和锂离子电池尤为重要

●温度过高或温度过低

●过压（镍氢电池）

BMS通过以下方法使电池处于安全工作区域：

●请求与电池相连设备减少对电池的使用甚至停止使用

●内部开关（例如继电器或固态设备）在电池非安全工作区域时断开

●主动控制环境，例如通过加热器、风扇甚至空调

为了最大化电池容量和防止局部充电不足或过度充电，BMS会积极确保构成电池组的所有单体电池保持在同样的充电状态，可以通过以下方法：

●通过虚拟负载（调节器）消耗充电量最大的电池的能量

●将充电量最大的电池能量慢慢转移至充电量最小的电池（平衡器）

●减少充电电流至足够低的值以继续为充电量较少的电池充电，同时不损坏已完全充满电的电池

BMS技术在复杂性和性能方面的不同：

●简单的耗散式（“被动式”）调节器分流单体电池的充电电流以使电池电压达到平衡

●主动调节器会在适当的时候智能增加一个负载以达到再次平衡

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●BMS将电池状态进行显示并保护电池

BMS主要有三种类型：

●集中式——一个单一的控制器通过多条电线和单体电池连接

●分布式——每个单体电池都有一个单元板，并且在电池和控制器之间只有一条单一的通信电缆

●模块化——有很多控制器，每个控制器控制一定数量的单体电池，并且相互之间能够通信

集中式BMS是最经济的也是扩展性最差的，还有电线过多的缺点（犹如“意大利面条”般混乱）。分布式BMS是最贵的，但最易安装并且装配最简洁。模块式BMS的优缺点介于两者之间。