什么是BMS鋰電池管理系統，工作原理是什么

來源：存能電氣  日期：2019-03-20 09:12  瀏覽量：次

　　什么是BMS鋰電池管理系統，工作原理是什么？鋰電池BMS管理系統就不像有些電池生產企業說的那樣可有可無，而是必須要有。鋰電池管理系統可以保障動力鋰電池組的使用安全，是鋰動力電池管理系統的首要任務。

　　什么是BMS鋰電池管理系統？

　　電池管理系統BMS，是電動汽車動力電池系統的重要組成。它一方面檢測收集并初步計算電池實時狀態參數，并根據檢測值與允許值的比較關系控制供電回路的通斷；另一方面，將采集的關鍵數據上報給整車控制器，并接收控制器的指令，與車輛上的其他系統協調工作。鋰電池管理系統，不同電芯類型，對管理系統的要求往往并不一樣。

　　BMS動力鋰電池管理系統的原理：

　　鋰電池管理系統（BMS），通過檢測動力電池組中各單體電池的狀態來確定整個電池系統的狀態，并根據它們的狀態對動力電池系統進行對應的控制調整和策略實施，實現對動力鋰電池系統及各單體的充放電管理以保證動力電池系統安全穩定地運行。

　　典型鋰電池管理系統拓撲圖結構主要分為主控模塊和從控模塊兩大塊。具體來說，由中央處理單元（主控模塊）、數據采集模塊、數據檢測模塊、顯示單元模塊、控制部件（熔斷裝置、繼電器）等構成。一般通過采用內部CAN總線技術實現模塊之間的數據信息通訊。

　　基于各個模塊的功能，BMS能實時檢測動力鋰電池的電壓、電流、溫度等參數，實現對動力電池進行熱管理、均衡管理、高壓及絕緣檢測等，并且能夠計算動力電池剩余容量、充放電功率以及SOC&SOH狀態。

　　為什么鋰電池需要BMS管理系統?

　　鋰電池存在安全性差，時有發生爆炸等缺陷。尤其是鈷酸鋰為正極材料的鋰電池不能大電流放電，安全性較差。此外，幾乎所有種類的鋰電池過度充電或過度放電都會引起電芯不可逆轉的損傷。鋰電池對溫度也極為敏感：如果在溫度過高的狀況下使用，可能引起電解液分解、燃燒甚至爆炸;溫度過低將導致鋰電池的各項性能明顯惡化，影響設備的正常使用。

　　由于鋰電池制作工藝的限制，每個電池單元的內阻、容量等均會存在差異。當多個電池單元串聯使用時，會引起各個電芯的充放電速率不一致，這導致了電池容量的利用率低下。鑒于此，鋰電池在實際使用過程中通常需要專門的保護系統來監控電池的健康狀態，從而管理鋰電池的使用過程。

　　鋰電池管理系統能有效的對鋰電池組進行有效的監控、保護、能量均衡和故障警報，進而提高整個動力電池組的工作效率和使用壽命。鋰電池由于其工作電壓高、體積小、質量輕、能量密度大、無記憶效應、無污染、自放電小、循環壽命長等眾多優點而被廣泛使用在各種精密設備上。

　　盡管鋰電池比其他種類的電池有更多的優點，但鋰電池處于嚴重過充電狀態下還存在爆炸的危險，造成鋰電池組損壞的同時還對使用者的人生安全造成威脅。因此，必須為鋰電池組配備一套具有針對性的鋰電池管理系統BMS從而對電池組進行有效的監控、保護、能量均衡和故障警報，進而提高整個鋰電池工作效率和使用壽命。

　　鋰電池BMS管理系統有如下特點：

　　●鋰電池管理系統由管理主機（CPU）、電壓與溫度采集模塊、電流采集模塊和通信接口模塊組成。

　　●可檢測并顯示鋰電池組的總電壓、總電流、儲備電量；任一單體電池的電壓和電池箱的溫度；最高和最低單體電池電壓及電池編號、最高和最低溫度、電池組的充放電量。

　　●UPS電池主機還提供報警和控制輸出接口，對過壓、欠壓、高溫、低溫、過流、短路等極限情況進行報警和控制輸出。

　　●提供RS232和CAN總線接口，可在計算機上直接讀取鋰電池管理系統上的所有信息。

　　鋰電池管理系統的主要目的就是保證電池系統的設計性能，從安全性、耐久性、動力性三個方面提供作用。安全性方面，即BMS管理系統能保護電池單體或電池組免受損壞，防止出現安全事故。耐久性方面，即使鋰電池工作在可靠的安全區域內，延長電池的使用壽命。動力性方面，即要將鋰電池的工作狀態在維持在滿足車輛要求的情況下。

　　好的鋰電池管理系統擁有溫度感應器，能監測到單個電池組的電壓，并在電池組封裝前檢測出性能低下的電池。優秀的BMS同樣可以檢測鋰電池組的濕度從而避免事故的發生。