电压监测:精确测量电池组中每个单体电池的电压,以及电池组的总电压。通过对单体电池电压的监测,可以及时发现电池组中电压异常的电池,如过充、过放或电压不均衡等情况。电流监测:实时监测电池组的充放电电流,以便准确计算电池的充放电电量,进而评估电池的剩余容量(SOC)。同时,通过监测电流还可以判断电池组的工作状态,如是否存在过流、短路等故障。温度监测:在电池组中布置多个温度传感器,实时监测电池组的温度分布情况。由于电池的性能和安全性与温度密切相关,过高或过低的温度都会影响电池的寿命和充放电效率,甚至可能引发安全事故,因此温度监测对于保证电池组的安全稳定运行至关重要。BMS的标准化、模块化也将是一个重要的发展方向。移动储能BMS电池管理
电池管理系统(BMS,Battery Management System)2. 技术发展趋势(1)高精度与智能化电芯级管理:从传统的模组级管理转向单体电芯级监控(如无线BMS),提升SOC(电量)和SOH(健康度)估算精度。AI与边缘计算:通过机器学习预测电池寿命、识别异常工况,实现主动安全防护。OTA升级:支持远程固件更新,动态优化电池策略。(2)集成化与轻量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),减少外围电路,降低成本。功能融合:BMS与热管理系统、充电桩通信深度集成,形成“云-边-端”协同管理。(3)安全与可靠性提升多层级保护:从硬件(过压/过流/温度保护)到软件(故障诊断、热失控预警)的防护。固态电池适配:针对下一代固态电池的高电压特性,开发兼容性更强的BMS架构。(4)无线BMS(wBMS)去线束化:通过无线通信(如蓝牙、Zigbee)替代传统线束,降低成本、提升灵活性。应用场景:适用于换电模式、梯次利用电池管理等复杂场景。BMS价格智能化、高精度、长寿命的发展趋势。
入局BMS制造的厂商分为几类:一类是动力电池BMS中具主导能力的终端用户-车厂,事实上国外BMS制造实力较强的也就是车厂,如通用、特斯拉等;国内有比亚迪、华霆动力等。第二类是电池厂,包含电芯厂商与做pack的厂商,如三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份等;第三类专业的BMS制造商,此类厂商有多年的电力电子技术积累,有高校背景或相关企业背景的研发团队,如亿能电子、杭州高特电子、协能科技、等企业。目前看来储能电池的终端用户没有加入BMS研发与制造的需求与具体行动,可以认为储能电池BMS行业缺乏一个占据了重要优势的参与者,给电池厂以及专注做储能BMS的厂商留下了巨大的发展空间。储能市场一旦确立,将给予电池厂与专业BMS生产厂商以非常大的发挥空间。在未来专业电动汽车的BMS生产厂商也极有可能成为大规模储能项目使用的BMS供应商的重要组成部分。
在储能系统中,储能电池只与高压储能变流器交互,变流器从交流电网取电,给电池组充电,或者电池组给变流器供电,电能通过变流器转换到交流电网。储能系统的通信、电池管理系统主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。另一方面,电池管理系统向变流器发送重要状态信息,确定高压电力交互状况,另一方面,电池管理系统向储能电站的调度系统PCS发送较详尽的监视信息。电动汽车BMS在高压下与电动机和充电机有能量交换关系的通信方面,与充电机在充电过程中有信息交互,在所有应用过程中与整车控制器有较详细的信息交互。BMS的未来发展趋势如何?
分布式发电储能:在太阳能、风能等分布式发电系统中,BMS 用于管理储能电池,将多余的电能储存起来,在需要时释放,平滑发电功率波动,提高能源供应的稳定性和可靠性。如一些分布式光伏电站搭配的储能系统,通过 BMS 实现了对电池的有效管理,提升了整个发电系统的性能。电网储能:在智能电网中,BMS 参与电网的调峰调频、备用电源等功能。大规模的电池储能系统通过 BMS 精确控制电池的充放电,响应电网的需求,提高电网的灵活性和稳定性。为什么BMS对电池系统至关重要?太阳能BMS电池管理系统方案开发
电动汽车、储能系统、消费电子(手机/笔记本)、无人机、工业设备等。移动储能BMS电池管理
SOC的重要性是防止电池损坏:将SOC保持在20%至80%之间,电动汽车BMS可防止电池过度磨损,延长SOH、容量和运行寿命。BMS还依靠准确的SOC读数来降低电池单元因完全充电和深度放电而受损的风险。性能优化:电动汽车电池在特定的SOC范围内运行时可实现较好性能。尽管根据电池化学成分和设计的不同,这些范围也会有所不同,但大多数电动汽车电池都能在20%至80%,SOC范围内实现高效的电力传输和强劲的加速性能。估算行驶里程:SOC直接影响电动汽车的行驶里程,这对有效和安全的行程规划至关重要。优化能效:精确的SOC测量可较大限度地减少能源浪费,同时较大限度地利用再生制动延长行驶里程。确保充电安全:BMS利用SOC读数来调节电动汽车电池的充电速率,采用涓流充电和受控快速充电等技术来保护电池寿命。它还能在动态充电曲线的引导下,确保单个电池的均衡充电,从而优化调整电流和电压,保持电池健康并防止过度充电。移动储能BMS电池管理