當前BMS(電池管理系統(tǒng))發(fā)展呈現智能化、集成化與高安全性的趨勢。技術層面,BMS正從傳統(tǒng)監(jiān)控向AI深度融合演進,通過機器學習優(yōu)化SOC/SOH預測,將估算誤差降至3%以內,并依托數字孿生技術實現電池壽命的虛擬故障自診斷。例如華為云端BMS方案通過大數據訓練,使SOH預測準確度提升至95%。硬件架構上,模塊化分布式設計成為主流,特斯拉Model3采用“域控制器+子模塊”架構,將單體電池監(jiān)控周期縮短至10ms級,并支持800V平臺。安全防護方面,BMS與整車熱管理系統(tǒng)深度耦合,寧德時代,而比亞迪“刀片電池”BMS整合熱失控預警與定向導流技術,實現故障區(qū)域隔離。此外,行業(yè)正加速構建“車-樁-網”協(xié)同體系,華為聯(lián)合車企推動兆瓦級充電設施標準化,形成安全補能閉環(huán)。在市場層面,我國的BMS市場規(guī)模預計持續(xù)增長,2025年或達299億元,競爭格局呈現動力電池企業(yè)、整車廠商與第三方BMS企業(yè)三足鼎立態(tài)勢。然而,高成本、極端環(huán)境適應性及標準化滯后仍是制約因素,需通過軟硬件協(xié)同創(chuàng)新與開源生態(tài)構建突破瓶頸。 電池均衡管理是通過控制策略使電池組中各個單體電池的電壓或容量保持一致,以提高電池組的整體性能和壽命。鉛酸改鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)平臺
主動均衡技術主動均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環(huán)期間,是將能量高的電芯內的能量轉移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內的電荷得到重新分配,從而縮短充電時間,延長放電使用時間。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量、高串數的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用,技術也較為成熟些。主動均衡則較為復雜,變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本增加明顯。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應用中,主動均衡技術也被普遍認為更為合理。例如,科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了科學的智能算法,能夠及時地補償電池組產生的差異,確保電池一致性,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。浙江兩輪車BMSBMS的主要功能包括監(jiān)測電壓 / 電流 / 溫度,操控充放電,均衡電池組,過充過放保護,數據通信。
2025年BMS將出現幾大變革1、打通BMS和EMS隨著儲能系統(tǒng)被納入各類電力市場交易主體,其模式變得多樣化,需要更高的數據處理和預測能力來優(yōu)化利益。BMS和EMS的整合將使儲能系統(tǒng)能夠更好地處理復雜的數據源和龐大的數據管理需求。這種整合不僅增強系統(tǒng)的數據處理能力,還能夠幫助預測電價走勢,優(yōu)化電池充放電策略,從而提高儲能的整體利益。2、從BMS向EMS跨進在工商業(yè)市場,儲能系統(tǒng)需要具備更現代的能量管理和綜合操控能力,以滿足復雜的能源需求和交易策略。BMS+EMS一體化集控單元的出現,揭示了儲能管理系統(tǒng)從單純的關注電池管理擴展到了整個能源系統(tǒng)的管理。這樣的跨步能夠實現更多面化的監(jiān)控和更靈活的交易策略,為工商業(yè)用戶提供更前列的能源解決方案。
從中心功能來看,BMS首先承擔著精細監(jiān)測的任務,通過電壓傳感器、電流傳感器和溫度傳感器,實時采集電池組中單體電池的電壓、總電流、各區(qū)域溫度以及SOC(StateofCharge,剩余電量)、SOH(StateofHealth,健康狀態(tài))等關鍵參數,為后續(xù)調控提供數據基礎。其次,它具備智能充放電管理能力,根據電池當前狀態(tài)動態(tài)調整充放電策略,例如在充電階段采用分段式充電法,避免過充導致電解液分解;在放電階段通過限制最大電流,防止過放造成電極結構不可逆損壞,從而延長電池使用壽命。此外,均衡功能是BMS的重要特性,當電池組中單體電池出現電壓不一致時,BMS會通過主動均衡或被動均衡方式,將能量從電壓較高的電池轉移到電壓較低的電池,確保整組電池性能同步,避免部分電池提前失效。安全防護更是BMS的中心職責,當檢測到過充、過放、過流、短路或溫度異常等危險時,系統(tǒng)會立即切斷充放電回路,同時通過預警機制提醒用戶或關聯(lián)系統(tǒng)采取應對措施,從根本上規(guī)避火災、燃爆等安全故障。BMS的組成可分為硬件與軟件兩部分。硬件包括傳感器模塊(負責數據采集)、主控芯片(相當于“大腦”,處理數據并發(fā)出指令)、功率開關模塊(如MOS管,執(zhí)行充放電回路的通斷)、通信接口。 充電異常(過充保護觸發(fā)),設備突然斷電(過放 / 過流),電池組壽命縮短(均衡失效)。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等;第三類BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術積累,有高校背景或相關企業(yè)背景的研發(fā)團隊,如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專門BMS生產廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來電動汽車的BMS生產廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的BMS供應商的重要組成部分。 汽車 BMS 有什么特殊要求?湖北標準BMS
BMS所獲得數據的準確性、可靠性,決定了儲能系統(tǒng)整體運行的質量和效率。鉛酸改鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)平臺
BMS保護板的被動均衡技術顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實現整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻,當某個電芯提前充滿,而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結構簡單制作成本低,采用電阻耗能產生熱量,從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串數的鋰電池組應用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現電量的利用。 鉛酸改鋰電池BMS電池管理系統(tǒng)平臺