中颖电子BMS电池管理系统云平台设计

    基于模型的方法估算电池SOC，包括电化学阻抗频谱法(EIS)和等效电路模型(ECM)，通过模拟电池的电化学反应和电气行为来进行深入的SOC分析。这些方法可评估内阻、容量和其他关键参数，从而多方面了解各种运行条件下的SOC。卡尔曼滤波是另一种流行的基于模型的技术，它能整合来自多个传感器的数据，即使在动态环境中也能精确估算SOC。然而，卡尔曼滤波法的准确性容易受到传感器漂移、极端温度变化和电池行为变化等外部因素的影响。大多数电动汽车使用不同的技术组合来准确测量SOC。库仑计数和OCV迅速获得基本数据，而EIS、ECM和卡尔曼滤波则提供更详细和更精确的信息。除此之外，神经网络，人工智能的应用也在不断的提高SOC的准确性。 BMS系统保护板能够确保电池组内各节电池的压差不大，提高电池组的充放电性能，使动力输出更加稳定和高效。中颖电子BMS电池管理系统云平台设计

    从中心功能来看，BMS首先承担着精细监测的任务，通过电压传感器、电流传感器和温度传感器，实时采集电池组中单体电池的电压、总电流、各区域温度以及SOC（StateofCharge，剩余电量）、SOH（StateofHealth，健康状态）等关键参数，为后续调控提供数据基础。其次，它具备智能充放电管理能力，根据电池当前状态动态调整充放电策略，例如在充电阶段采用分段式充电法，避免过充导致电解液分解；在放电阶段通过限制最大电流，防止过放造成电极结构不可逆损坏，从而延长电池使用寿命。此外，均衡功能是BMS的重要特性，当电池组中单体电池出现电压不一致时，BMS会通过主动均衡或被动均衡方式，将能量从电压较高的电池转移到电压较低的电池，确保整组电池性能同步，避免部分电池提前失效。安全防护更是BMS的中心职责，当检测到过充、过放、过流、短路或温度异常等危险时，系统会立即切断充放电回路，同时通过预警机制提醒用户或关联系统采取应对措施，从根本上规避火灾、燃爆等安全故障。BMS的组成可分为硬件与软件两部分。硬件包括传感器模块（负责数据采集）、主控芯片（相当于“大脑”，处理数据并发出指令）、功率开关模块（如MOS管，执行充放电回路的通断）、通信接口。 浙江磷酸铁锂BMSBMS如何保证电池安全？

    BMS保护板的被动均衡技术顾名思义，被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉，实现整体的均衡。被动均衡又称为能量耗散式均衡，工作原理是在每节电芯上并联一个电阻，当某个电芯提前充满，而又需要继续给其他电芯充电时，通过电阻对电压高的电芯以热量形式释放电量，为其他电芯争取更多充电时间。由于被动均衡结构更为简单，所以使用比较广。但是被动均衡也有明显的缺点，由于结构简单制作成本低，采用电阻耗能产生热量，从而会使整个系统的效率降低。并且均衡时间短，效果不佳，一般均衡时间都在充电周期末期。此外，只能对高电压电池进行放电，无法对劣质电池进行改进。在适用场景上，被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用，可以释放每颗电芯的储能能力，实现电量的利用。

    锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保护器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时操控电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括控制IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的缩写，意即负温度系数，在环境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。ID是Identification的缩写，即身份识别的意思它分为两种：一是存储器，常为单线接口存储器，存储电池种类、生产日期等信息；二是识别电阻。两者可起到产品的可追溯和应用的限制的作用。 当温度异常升高（如超过 60℃），立即切断充放电回路，防止热失控。

    测量电池容量的理想方法是库仑计数法，即通过测量一段时间内流入和流出的电流，进而得到流入或者流出电量。SOC=总容量-（放电电流-充电电流）*时间根据电池测量系统的不同，有多种测量放电或充电电流的方法。电流分流器：分流器是一个低欧姆电阻器，用于测量电流。整个电流流经分流器并产生电压降，然后进行测量。这种方法会在电阻器上产生轻微的功率损耗。霍尔效应传感器：这种传感器通过磁场变化测量电流。它减少了电流分流器典型的功率损耗问题，但成本较高，且无法承受大电流。巨磁电阻（GMR）传感器：这种传感器用作磁场检测器，比霍尔效应传感器更灵敏（也更昂贵）。它们的精确度很高。库仑测量涉及的计算相当复杂，主要由微控制器完成。库仑计数法是一种安培小时积分法，可量化一段时间内的电量，提供动态、连续的状态更新。开路电压（OCV）通过计算电压与电量之间的直接关系，评估剩余电量。不过，库仑计数法会因传感器漂移或电池性能变化而随时间累积误差，而开路电压则也可能受到温度波动和电池老化的影响。 在储能系统中，BMS负责监控电池的状态，确保电池的安全运行，并与储能监控系统通信，实现对电池的管理。储能柜BMS芯片

BMS锂电池保护板涉及4种芯片，即电池充电、电池电量计、电池监视芯片、电池保护芯片。中颖电子BMS电池管理系统云平台设计

    从市场数据来看，BMS市场前景十分广阔。受益于电动汽车、消费电子等行业的蓬勃发展，BMS市场规模持续扩张。尽管2020年受全球卫生事件影响，全球BMS市场规模增速有所下滑，但随着电动汽车市场规模不断扩大，以及对电池效率要求日益提高，BMS市场重拾增长态势。据BusinessWire估算及前瞻产业研究院分析，2021年全球BMS市场规模达亿美元，预计到2026年将攀升至131亿美元，年复合增长率（CAGR）达15%。其中，电动汽车行业的迅猛发展极大推动了BMS的进步，2020年动力电池应用在全球BMS下游应用占比中高达54%。2021年全球汽车电池管理系统BMS市场规模达亿美元，较上一年大幅增长，2022年更是增长至46亿美元，预计2023年将达到50亿美元。在国内市场，2020年BMS市场需求规模为97亿元，2021年汽车BMS市场规模达亿元，同比增长。预计未来，随着国内乃至全球电动汽车市场的进一步拓展。 中颖电子BMS电池管理系统云平台设计