BMS三大核心功能分解：電芯監控、SOC估算以及單體電池均衡

BMS（電池管理系統）電動車電池管理系統是連接車載動力鋰離子電池和電動車的緊要紐帶。BMS實時采集、解決、存儲電池包運行過程中的緊要信息，與外部設備如整車控制器交換信息，處理鋰電池系統中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關鍵問題，緊要用途是為了能夠提高電池的利用率，戒備電池出現過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監控電池的狀態。通俗的講，就是一套管理、控制、使用電池包的系統。

BMS最核心的三大功能為電芯監控、荷電狀態（SOC）估算以及單體電池均衡。

電芯監控技術

1、單體電池電壓采集；2、單體電池溫度采集；3、電池包電流測試；

溫度的準確測量關于電池包工作狀態也相當緊要，包括單個電池的溫度測量和電池包散熱液體溫度監測。這要合理設置好溫度傳感器的位置和使用個數，與BMS控制模塊形成良好的配合。電池包散熱液體溫度的監控重點在于入口和出口出的流體溫度，其監測精度的選擇與單體電池類似。

SOC技術

單電芯SOC計算是BMS中的重點和難點，SOC是BMS中最緊要的參數，因為其它一切都是以SOC為基礎的，所以它的精度和魯棒性（也叫糾錯能力）極其緊要。倘若沒有精確的SOC，再多的保護功能也無法使BMS正常工作，因為電池會常常處于被保護狀態，更無法延長電池的壽命。SOC的估算精度精度越高，關于相同容量的電池，可以使電動車有更高的續航里程。高精度的SOC估算可以使電池包發揮最大的效能。

目前最常采用的計算辦法有安時積分法和開路電壓標定法，通過建立電池模型和大量的數據采集，將實際數據與計算數據進行比較，這也是各家的技術秘籍，要長時間大量數據積累，同時也是特斯拉技術含量最高的部分。特斯拉已經在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關的范疇申請核心專利超過上百項。

均衡技術

被動均衡一般采用電阻放熱的方式將高容量電池多出的電量進行釋放，從而達到均衡的目的，電路簡單可靠，成本較低，但是電池效率也較低。

主動均衡充電時將多余電量轉移至高容量電芯，放電時將多余電量轉移至低容量電芯，可提高使用效率，但是成本更高，電路復雜，可靠性低。將來隨著電芯的一致性的提高，對被動均衡的需求可能會降低。

圖：主動均衡和被動均衡技術比較

來源：佐思產研

幾乎所有主流車用BMS廠家都有被動均衡技術，其中絕大部分都有主動均衡技術儲備。被動均衡的BMS裝機量較大，占據新能源汽車市場較高的份額，遠遠高于主動均衡BMS的市場份額，其根本原由在于成本因素，主動均衡更多是一個選配功能。

考慮到我國市場的消費習慣，當前國產新能源汽車主打的是中低端品牌，為了嚴格控制成本，主機廠的零部件需求是以滿足基本功能，成本較低為準則，主動均衡技術的成本比被動均衡高出不少，在被動均衡滿足基本功能的情況下，主機廠更愿意選擇被動均衡的BMS。

安全技術

電池管理系統設計應當依據電池電壓、溫度和所使用的環境，來制定電池充放電功率，將信息反饋給整車，讓電池用在比較舒適綠色區域里。電池是電化學載體，在充電的時候會發生各種反應，在外界有諸多不安全因素的情況下，要怎么樣保障電池系統的安全，是電池管理技術的核心問題。

BMS三大核心功能分解—電芯監控、荷電狀態（SOC）估算以及單體電池均衡

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