工商业储能BMS电池管理系统保护方案

随着两轮电动车市场扩大，一系列管理问题也逐步凸显：换电需求上升：新国标的实施与碳中和的方针增长了我国电动车共享换电的需求通信基站、铁路等贵重电池的防盗需求也亚待解决。企业运营低效：电池厂商与换电运营商等企业缺少对电池的监控，无法掌握电池应用数据，难以减少故障电池召回、电池防盗、电池起火等运营问题。充电事故频发：全国每年因充电引起的火灾达300多起，火灾造成的死亡率接近50%，引起ZF高度重视。ZF监管困难：ZF急需推动新国标等政策下的电池、车辆行业规范发展，以降低监管难度并减少充电事故。BMS两轮电动车锂电池保护板分为硬件板与软件板。工商业储能BMS电池管理系统保护方案

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，不影响电池的继续使用。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。三轮车BMSIC一般来说，锂电池保护板会根据不同电池而设定不同的充放电电压，防止出现电压过高或过低的情况。

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。

船用液冷储能柜BMS电池管理系统采用两级架构，每一套电池管理系统由电池模组管理单元BMU、电池簇管理单元BCU组成。BMS系统具有模拟信号高精度检测及上报，故障告警、上传和存储，电池保护，参数设置；被动均衡，电池组SOC标定、操作账号权限与密码管理、与其它设备信息交互等功能。从控单元BMU通过对各单体电池的电压和温度进行精确采集，实现对电池状态的实时监控。模块具有可靠的数据通讯功能，系统运行过程中，可实现与电池管理系统主控单元或者其他设备之间的通讯。主控单元BCU是电池管理系统的控制中枢，通过与从控单元通讯实现对电池单体电压、温度等的检测，并检测电池组总电压、充放电流、对地绝缘电阻等外特性参数，按照特定的算法对电池内部状态（容量、SOC、SOH等）进行估算和监控，在此基础上实现了对电池组的充放电管理、热管理、绝缘检测、单体均衡管理和故障报警；通过通信总线实现与PCS、EMS等实现数据交换，通过菊花链实现与BMU通讯。没有BMS的电池组可能会面临电池性能下降、寿命缩短、安全隐患增加等问题。

锂电池保护板分为硬件板与软件板所谓硬件板，就是保护板上没有可以进行编程的芯片，只是按照特定的线路进行连接，保护板的参数是固定的。这一类保护板一般成本较低，功能简单，很难实现逻辑上的特殊控制要求。而软件板则是在硬件板的基础上，加了可以编程的芯片，因此这类保护板除了实现基本功能以外，还能实现很多特殊的功能。保护板为了现实保护电池的功能，必须要能够主动切断电池主回路。因此，在电池包内部，电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行控制，保护板必须具有两个开关，分别控制充电和放电回路（姑且这么理解）。在同口保护板中，这两个开关串在一条线上，接到电池包外部，充电和放电都经过此线。而在分口保护板中，电池分出两根线，分别接充电开关和放电开关，再接到电池外部。BMS的软件部分主要负责数据处理和决策制定。特种车辆BMS电池管理系统保护板

当电池的电压低于设定的欠压指示电压时，保护板会自动断电，从而避免发热、膨胀等不安全现象发生。工商业储能BMS电池管理系统保护方案

电池包保护板设计中需要考虑的因素较多，如电压平台问题，锂动力电池包在使用中往往被要求很大的平台电压，所以设计锂动力电池包保护板时尽量使保护板不影响电芯的放电电压，这样对控制IC、采样电阻等元件的要求就会很高，电流采样电阻应满足高精密度，低温度系数，无感等要求。锂电池保护板的电路，B＋、B-分别是接电芯的正、负极；P＋、P-分别是保护板输出的正、负极；T为温度电阻（NTC）端口。锂电池保护板的主要功能有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护等。工商业储能BMS电池管理系统保护方案