電池管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)作為新能源領(lǐng)域的主要技術(shù)之一,隨著電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)、消費(fèi)電子等行業(yè)的快速發(fā)展,其技術(shù)前景和市場(chǎng)潛力備受關(guān)注。1. 市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)(1)新能源汽車爆發(fā)式增長(zhǎng)全球電動(dòng)化浪潮:各國(guó)禁售燃油車時(shí)間表、碳中和目標(biāo)推動(dòng)新能源汽車滲透率持續(xù)提升。BMS是電動(dòng)汽車的“大腦”,直接影響電池安全、續(xù)航和壽命。市場(chǎng)規(guī)模:預(yù)計(jì)到2030年,全球電動(dòng)汽車BMS市場(chǎng)規(guī)模將超150億美元(CAGR約20%)。(2)儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的崛起可再生能源并網(wǎng):光伏、風(fēng)電的波動(dòng)性需要大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)平衡,BMS在儲(chǔ)能電池的安全管理和效率優(yōu)化中不可或缺。戶用儲(chǔ)能與數(shù)據(jù)中心:家庭儲(chǔ)能、5G基站、數(shù)據(jù)中心備用電源等場(chǎng)景需求激增,推動(dòng)BMS向模塊化和智能化發(fā)展。(3)新興應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展無(wú)人機(jī)與機(jī)器人:高能量密度電池的普及需要更精細(xì)的BMS保障安全。電動(dòng)船舶與飛行汽車:未來(lái)交通工具的電氣化趨勢(shì)將催生更高性能的BMS需求。在手機(jī)、筆記本中監(jiān)測(cè)單節(jié)電池狀態(tài),防止過(guò)熱/過(guò)放,提升充電安全性與續(xù)航穩(wěn)定性。電動(dòng)三輪車BMS電池管理芯片
電池保護(hù)板的自身參數(shù),比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別。工作自耗電電流較大,主要為保護(hù)芯片、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過(guò)多消耗電池電量,如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電、自耗電和內(nèi)阻等,他們不起保護(hù)作用,但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來(lái)源于pcb板上鋪設(shè)阻值,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),特別是mos部分,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱。除了這些基本功能以外,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡功能),特別是帶軟件的保護(hù)板,功能更是異常豐富,比如藍(lán)牙、wifi、GPS、串口、CAN等應(yīng)有盡有,再高階一點(diǎn),就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。無(wú)人機(jī)BMS廠家價(jià)格BMS電池保護(hù)板是鋰離子電池組的"大腦"。
入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動(dòng)力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實(shí)上國(guó)外BMS制造實(shí)力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國(guó)內(nèi)有比亞迪、華霆?jiǎng)恿Φ?。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時(shí)代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊(duì),如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技等企業(yè)。目前看來(lái)儲(chǔ)能電池的終端用戶沒(méi)有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動(dòng),可以認(rèn)為儲(chǔ)能電池BMS行業(yè)缺乏一個(gè)占據(jù)了重要優(yōu)勢(shì)的參與者,給電池廠以及專注做儲(chǔ)能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲(chǔ)能市場(chǎng)一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來(lái)專業(yè)電動(dòng)汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。
充電管理:根據(jù)電池的狀態(tài)(如 SOC、溫度等),精確控制充電器對(duì)電池組的充電過(guò)程。包括控制充電電流、電壓,實(shí)現(xiàn)恒流充電、恒壓充電等不同階段的轉(zhuǎn)換,確保電池能夠快速、安全地充滿電,同時(shí)避免過(guò)充對(duì)電池造成損害。放電管理:監(jiān)測(cè)電池組的放電狀態(tài),防止電池過(guò)度放電。當(dāng)電池的 SOC 降低到一定程度時(shí),BMS 會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),并采取相應(yīng)措施限制放電,以保護(hù)電池的性能和壽命。此外,BMS 還可以根據(jù)負(fù)載的需求,合理分配電池組的放電電流,確保電池組能夠穩(wěn)定地為負(fù)載提供電力。均衡管理:由于電池組中的各個(gè)單體電池在生產(chǎn)工藝、使用環(huán)境等方面存在差異,長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)出現(xiàn)電壓、容量等參數(shù)的不一致性,即電池不均衡。BMS 通過(guò)均衡電路對(duì)單體電池進(jìn)行均衡處理,使各個(gè)電池的電量保持一致,從而提高電池組的整體性能和壽命。車用BMS要求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)、抗干擾;儲(chǔ)能BMS更注重長(zhǎng)周期管理、多層級(jí)均衡及成本控制。
電池管理系統(tǒng)(BMS)主要功能:安全保護(hù):實(shí)時(shí)監(jiān)控電池電壓、電流、溫度等參數(shù),觸發(fā)過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及溫度異常保護(hù),防止熱失控風(fēng)險(xiǎn)。狀態(tài)估算:精細(xì)估算電池荷電狀態(tài)(SOC)、健康狀態(tài)(SOH)和功率狀態(tài)(SOP),為充放電策略提供數(shù)據(jù)支持。電芯均衡:通過(guò)被動(dòng)均衡(電阻耗能)或主動(dòng)均衡(能量轉(zhuǎn)移),消除組內(nèi)單體電芯的電壓差異,延長(zhǎng)電池壽命。數(shù)據(jù)通信:支持CAN、RS485、藍(lán)牙等通信協(xié)議,與整車控制器(VCU)或上位機(jī)交互數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷。匹配電池類型(鋰電/鉛酸等)、電壓/電流范圍、均衡方式、通信協(xié)議及防護(hù)等級(jí)。鉛酸改鋰電池BMS價(jià)格
BMS向高精度監(jiān)測(cè)、AI智能預(yù)測(cè)、云端協(xié)同管理和多類型電池兼容(如固態(tài)電池)方向發(fā)展。電動(dòng)三輪車BMS電池管理芯片
電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)作為鋰電池組的“智慧中樞”,通過(guò)多維度監(jiān)控與動(dòng)態(tài)調(diào)控,在保障安全的前提下較大化釋放電池性能。其技術(shù)架構(gòu)涵蓋數(shù)據(jù)采集、算法決策與執(zhí)行控制三大層級(jí):數(shù)據(jù)采集層依托高精度模擬前端芯片(如TI BQ76940)實(shí)現(xiàn)單體電壓(±1mV)、溫度(±0.5℃)及電流(±0.1%FS)的實(shí)時(shí)檢測(cè);主控層基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)或深度學(xué)習(xí)算法,融合開(kāi)路電壓(OCV)、庫(kù)侖計(jì)數(shù)與阻抗譜數(shù)據(jù),將荷電狀態(tài)(SOC)估算誤差壓縮至2%以內(nèi),同時(shí)通過(guò)循環(huán)壽命模型預(yù)測(cè)健康狀態(tài)(SOH);執(zhí)行層則通過(guò)MOSFET陣列或固態(tài)繼電器管理充放電回路,并借助主動(dòng)均衡電路(如雙向DC-DC拓?fù)洌⒛芰哭D(zhuǎn)移效率提升至90%以上,優(yōu)異降低多串電池組的不一致性。此外,BMS深度集成熱管理策略,通過(guò)液冷板與PTC加熱膜的協(xié)同控制,將電池包溫差嚴(yán)格限制在±2℃內(nèi),避免局部過(guò)熱引發(fā)的性能衰減。電動(dòng)三輪車BMS電池管理芯片