硬件BMS電池管理芯片

    目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)BMS硬件采集，適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，一般常見(jiàn)于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中，如電動(dòng)工具、機(jī)器人（搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人）、IOT智能家居（掃地機(jī)器人、電動(dòng)吸塵器）、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車（電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等）、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式BMS的各種術(shù)語(yǔ)五花八門，不同的公司，不同的叫法。動(dòng)力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲(chǔ)能BMS則因?yàn)殡姵亟M規(guī)模較大，多數(shù)都是三層架構(gòu)，在從控、主控之上，還有一層總控。 電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要職責(zé)包括監(jiān)控、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。硬件BMS電池管理芯片

隨著城市生活節(jié)奏的加快，電動(dòng)自行車以其便捷高效成為了許多人出行的選擇。然而，隨之而來(lái)的安全問(wèn)題也不容忽視。特別是電動(dòng)自行車入戶充電引發(fā)的火災(zāi)事故，屢見(jiàn)不鮮，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了極大威脅。深圳智慧動(dòng)鋰電子股份有限公司是一家致力于鋰電池安全管理的專精特新企業(yè),我們一起探索一下其自主研發(fā)的”智鋰狗系統(tǒng)”,如何利用RFID（無(wú)線射頻識(shí)別）技術(shù)成為我們預(yù)防電動(dòng)自行車入戶充電引起火災(zāi)的有力武器。RFID是一種無(wú)需直接接觸即可通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和跟蹤對(duì)象的技術(shù)。它主要由標(biāo)簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。還可以與視頻監(jiān)控、智能基站等技術(shù)手段相結(jié)合,在預(yù)防電動(dòng)自行車入戶充電火災(zāi)方面，發(fā)揮著巨大作用。高科技BMS云平臺(tái)電池包一般是由電池模組、熱管理系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、電氣系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)件組成。

    開(kāi)路電壓法估算電池SOC；鉛酸蓄電池的SOC與其開(kāi)路電壓(OCV)之間存在近似線性關(guān)系，基于電池OCV的方法是，當(dāng)電池與負(fù)載斷開(kāi)時(shí)間超過(guò)兩小時(shí)時(shí)，電池的OCV與SOC成正比。然而，如此長(zhǎng)的斷開(kāi)時(shí)間對(duì)于電池來(lái)說(shuō)可能太長(zhǎng)而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。與鉛酸電池不同，鋰離子電池的OCV與SOC之間不存在線性關(guān)系。鋰離子電池SOC與OCV之間的典型關(guān)系如圖所示。OCV與SOC的關(guān)系是通過(guò)對(duì)鋰離子電池施加脈沖負(fù)載，然后讓電池達(dá)到平衡而確定的。所有電池的OCV與SOC之間的關(guān)系不可能完全相同。由于不同電池的傳統(tǒng)OCV-SOC有所不同，因此需要測(cè)量OCV-SOC的關(guān)系，以準(zhǔn)確估算SOC。

    在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，BMS（電池管理系統(tǒng)，BatteryManagementSystem）對(duì)電池的基本參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，包括電壓、電流、溫度等，同時(shí)根據(jù)系統(tǒng)中的控制策略，控制電池的電壓及電流，同時(shí)根據(jù)電池的溫度做出不同的策略調(diào)整，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命。除了監(jiān)控電池的基本信息以外，BMS還需要根據(jù)采集到電池的相關(guān)信息，根據(jù)系統(tǒng)的算法，計(jì)算分析電池的SOC（電池剩余容量）和SOH（電池健康狀態(tài)），評(píng)估當(dāng)前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預(yù)測(cè)，對(duì)存在異常的電池及時(shí)管理（切斷、限流等）并上報(bào)至系統(tǒng)，保證電池的安全性及可靠性；在工商業(yè)儲(chǔ)能領(lǐng)域，BMS不僅可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，還可以在電力需求高峰時(shí)提供額外的電力，幫助企業(yè)節(jié)省成本。 如果是對(duì)基本功能的要求較高，且成本預(yù)算較為有限，BMS硬件保護(hù)板可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

    入局BMS制造的廠商有幾類：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?，F(xiàn)階段，各個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)供應(yīng)商提供的BMS缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不同廠家對(duì)BMS的設(shè)計(jì)、定義都不同，而且根據(jù)各家適配電池的不同，采用的SOX算法、均衡技術(shù)、上傳的通信數(shù)據(jù)內(nèi)容可能也各不相同。在BMS的實(shí)際應(yīng)用中，這樣的差異會(huì)增加應(yīng)用成本，不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，以后BMS的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個(gè)重要的發(fā)展方向。 BMS保護(hù)板通過(guò)采樣線、鎳片等與電芯組成的PACK連接，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到管理電池組的目的。工商業(yè)儲(chǔ)能BMS電池管理系統(tǒng)工廠

BMS實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池模組運(yùn)行過(guò)程中的重要信息,與外部設(shè)備如整車控制器交換信息。硬件BMS電池管理芯片

    鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負(fù)溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時(shí)，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫，即身份識(shí)別的意思它分為兩種：一是存儲(chǔ)器，常為單線接口存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)電池種類、生產(chǎn)日期等信息；二是識(shí)別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制。 硬件BMS電池管理芯片