以下文章來源于溫控汽車人，作者樂說新能

BMS，即電池管理系統(tǒng)（Battery Management System），其主要功能是智能化管理和維護(hù)電池單元，防止過充電和過放電，延長電池壽命，并實(shí)時監(jiān)控電池狀態(tài)。因此，新能源汽車的電池系統(tǒng)管理需求如下：

1、安全需要，沒有BMS會有比如燃燒或者爆炸的安全隱患。電池工作都有一定使用條件的――充電電流限制、放電電流限制、工作溫度限制、單體電壓限制等等。電池工作條件分“合理區(qū)域”和“臨界區(qū)域”， 當(dāng)電池工作條件越過“臨界區(qū)域” 時， 事故概率就會大增。BMS需要采取措施，以避免事故的發(fā)生。

2、延長電池使用壽命。電池工作都有一定使用條件的。 當(dāng)電池工作狀態(tài)位于“合理區(qū)域”時，電池壽命較大。進(jìn)入“臨界區(qū)域”壽命會顯著降低， 越過了“臨界區(qū)域”有安全隱患。 為了提高電池的使用壽命盡量讓電池工作在“合理區(qū)域”，當(dāng)電池越過“合理區(qū)域”后要給上端報(bào)警提示，讓電池回歸“合理區(qū)域”。

3、提高電池組有效儲能。單個電池能量有限，所以大多是 N 多個電池串聯(lián)在一起使用，我們稱串在一起的電池為電池串。由于電池總是存在差異，儲存的能量有差異。過放和過充是電池的兩種極度危險(xiǎn)狀態(tài)。 放電時，當(dāng)某個電池達(dá)到放電下限時，即使其他電池仍有能量，放電也不得不結(jié)束。反之，充電時，當(dāng)某個電池電壓已經(jīng)達(dá)到上限，即使其他電池尚未充足，充電不得不中止。 因而，放電受限于串中電壓最低的電池，充電受限于電壓最高的電池?？梢?，“有效儲能”小于“理論儲能”。 在沒有BMS情況下， 電池間儲能差異化會越來越大，因而“有效儲能”會越來越少。電池價(jià)值就在于其“有效儲能” 。 如果 BMS 能抑制電池“一致性”變差的趨勢，就意味著“有效儲能”更加接近“理論儲能”，延長電池放電時間。

4、估算電池剩余能量。 沒有BMS， 無法知道電池還有多少剩余能量，剩余能量可以預(yù)測車輛還能行駛多少里程。

總的來講，BMS 通過測量，獲取電池的工作狀態(tài)，并把這種狀態(tài)顯示出來。 緊急情況下， 提醒使用者，使得電池工作在“合理區(qū)域”，從而延長電池的使用壽命。 危險(xiǎn)情況下， 自動采取措施，避免事故的發(fā)生。另外為電池提供能量均衡功能，提高電池的“有效儲能”，進(jìn)而延長放電時間。

【電池系統(tǒng)功能簡介】

BMS電池管理系統(tǒng)一般由終端模塊、核心控制模塊、顯示模塊等部分組成：

終端模塊與電池直接打交道，完成下列功能

（1）電池電壓精密測量。

（2）電池溫度測量。

（3）能量均衡。

（4）熱管理。

（5） CAN 通信。

電池核心控制模塊為BMS系統(tǒng)的核心，主要完成下列功能：

（1）電壓/電流測量。

（2）絕緣電阻測量

（3） SOC 計(jì)算。

（4）數(shù)據(jù)分析及分級報(bào)警。

（5） 保護(hù)控制。

（6）CAN 通信。

顯示模塊主要與大屏顯示界面交互，主要完成下列功能：

（1）常規(guī)數(shù)據(jù)采集。

（2）實(shí)時數(shù)據(jù)顯示。

（3）語音報(bào)警。

（4）數(shù)據(jù)記錄及圖表顯示。

【電池管理系統(tǒng)功能探析】

1、單體電壓測量

電壓是表征電池狀況最重要的參數(shù)之一。一方面， 電池充電狀態(tài) SOC 與電壓存在一定關(guān)系，通過監(jiān)測電池的電壓， 可以大致了解電池的充電狀態(tài)：

在BMS系統(tǒng)中， 測量單體電壓初步可以實(shí)現(xiàn)的作用，一是由電壓大體了解電池的充放電狀態(tài)，二是根據(jù)電壓提供安全保護(hù)。電池狀態(tài)還與電流、溫度相關(guān)， 實(shí)際上不同個體電池間這種函數(shù)關(guān)系差異也是顯著的，多參數(shù)用來計(jì)算和修正SOC更為準(zhǔn)確。

2、溫度

對于電池的溫度監(jiān)控和測量至關(guān)重要，因?yàn)闇囟壬?，電池有燃燒和爆炸的危險(xiǎn)。在電池正極材料（一般為石墨） 和負(fù)極材料（磷酸鐵鋰/三元鋰） 間有一層塑料隔膜，“隔膜”阻斷正極和負(fù)極的直接接觸，但可允許鋰離子從隔膜上的細(xì)孔來回穿越。當(dāng)溫度升高到一定程度后，“隔膜”軟化易于被晶狀負(fù)極材料磷酸鐵鋰刺破，造成正負(fù)極短路而引發(fā)爆炸。引起溫升的因素，一是電池內(nèi)阻，二是外部接線柱與線束接線鼻之間的接觸電阻。

市場上有兩種做法，一種是設(shè)固定數(shù)量的溫度探頭，將其分散在“電池叢”中。一種是將探頭置于電壓采集線的接線鼻上，每個電池的溫度都進(jìn)行監(jiān)控和測量。

3）保護(hù)控制

目前使用情況看， BMS 的保護(hù)控制應(yīng)當(dāng)有過充、過放、過流、過熱幾方面保護(hù)。控制信號分過、過放兩路，或過充、過放等合并成一路總控信號。

4）能量均衡

首先了解一下為什么要均衡，單個電池以及小模組之間多少存在一致性差異，這種差異來自電池負(fù)極材料的濃度差異、電池負(fù)極材料晶格形態(tài)、涂布均勻差異、隔膜厚薄、隔膜細(xì)孔均勻性等諸多因素。新電池可以靠篩選（所謂成組配對）來實(shí)現(xiàn)一車電池的高度一致。但經(jīng)過若干充放電循環(huán)后，這種一致性不復(fù)存在，表現(xiàn)在單體電池間的剩余能量相差甚大。

放電時，當(dāng)某個電池達(dá)到放電下限時，即使其他電池仍有能量，放電也不得不結(jié)束。而充電時，當(dāng)某個電池電壓已經(jīng)達(dá)到上限，即使其他電池尚未充足，充電不得不中止。因而，放電受限于串中電壓最低的電池，充電受限于電壓最高的電池。充電時總有充不滿的，放電時總有沒法放空的。這就導(dǎo)致電池的“有效儲能”總是低于“理論最大儲能”。

因此，要使得“有效儲能”達(dá)到“理論最大儲能”，就必須通過某種手段，來促使各單體電池的剩余能量趨于一致，使得各單體電池基本上同時放空、同時充滿，這就是所說的BMS 均衡功能。