鋰離子電池包BMS產品的第三種架構

目前鋰離子電池包BMS產品主要有2種架構，聚集式管理系統和分布式管理系統。聚集式成本較低，但是線束比較復雜，而且需要和電池單體一一對應，如果接錯會有電池短路起火的風險。分布式的線束相對簡單，但是單體管理單元（CSC）依然需要和電池單體保持一一對應的關系（通過在CSC上設置軟地址或者硬地址來處理），給加工和維護帶來了額外的工作量。而且需要留意的另外一點是，如果要實現主動均衡功能，這兩種架構的BMS還需要額外的連線來完成能量的轉移。不僅如此，還需要處理的另一個難題是開關矩陣，就是能量要怎么樣從整組電池中流入任一個單體。目前有在用的方案是通過繼電器，實現簡單，但也帶來了壽命和可靠性的問題。因為繼電器是一個機械電子元件，有壽命的限制和開關動作時粘連的危險。還有一個處理方案是用電子開關，MOSFET，但是會帶來成本和電路復雜性的上升。

從功能實現的角度來看，BMS的所有功能都沒有不可逾越的技術門檻，但從實際使用的角度來看，BMS產品的難點在于復雜的線束、一一對應的關系和大電流主動均衡的低成本實現。聚集式管理系統和分布式管理系統都沒能很好的處理這些問題。

深圳的一家初創公司提出了第三種架構，積木式架構，干凈利索的處理了BMS的難題。

系統由UM（單體模塊）、控制器和總線（2線制）三部分構成。電池包依據單體數量分成一組或多組，每個電池單體配有一個UM模塊，該模塊為標準模塊，沒有任何軟硬地址設置。模塊為4端口，2個輸入2個輸出，輸入與電池單體正負極相連，輸出與每組總線相連；總線為2線制，可以傳遞數據和能量，主動均衡電流可以達到10A；總線與控制器連接，這樣就形成了一個系統。象搭積木一樣，多個系統可以通過CAN總線連接構建成更大規模（百串級別）的電池包能量管理系統，積木式架構由此得名。組成系統的模塊和總線都是標準部件，惟有控制器依據系統規模大小會有相應設置。

初看之下，這種架構和分布式架構類似，其UM和分布式的CSC功能相近；但是其UM比CSC要更簡潔，更靈活，不用任何地址設置，這也就是說，任意2個UM都可以互相替換，加工和維護效率會高很多，對操作人員要求也沒那么高。總線惟有2根線，卻把數據傳輸和能量傳輸統一起來，處理了線束和矩陣開關的難題。這BMS的第三種架構，有潛力成為BMS產品的最終架構。

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