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电池管理系统(BMS):深入了解监控与平衡功能 2024-01-16

电池管理系统(BMS)是专为管理和监控可充电电池性能而设计的电子系统。随着电动汽车(EV)、电动滑板车以及其他便携式电子设备的日益普及,BMS 的重要性也日益凸显。这些系统不仅确保了电池的安全性、寿命和效率,还为用户和系统控制器提供了关于电池性能和健康状况的关键信息。

       BMS 的核心功能主要围绕两大方面:监控和平衡。

       监控:电池的“守护神”

       在BMS中,监控功能就如同电池的“守护神”,它不断地测量和分析电池的各种关键参数,包括电压、电流、温度、充电状态(SOC)和健康状态(SOH)等。这些数据为BMS提供了决策依据,确保电池在安全、高效的范围内运行,从而防止了过度充电、过度放电和过热等潜在危险情况的发生。

       监控电池的SOC是BMS的关键任务之一,主要有三种方法:

       电压测量方法:这种方法简单易行,通过测量电池端子的电压来估算SOC。然而,由于电池内阻和性能漂移的影响,其准确性可能会受到影响。

       库仑计数方法:这是一种在线测量方法,通过测量进入或离开电池的电荷量来准确计算SOC。尽管这种方法准确度高,但它需要复杂的算法和电流传感器,同时还受到温度、放电电流和电池老化的影响。

       欧姆或阻抗测量:这种方法基于电池内阻与SOC之间的关系来估算电池的充电状态。虽然阻抗测量可以提供有关电池SOC和其他参数的信息,但其准确性可能会受到温度、电池年龄和使用模式等多种因素的影响。

       值得注意的是,为了提高SOC估算的准确性,通常会结合使用上述多种方法。

       平衡:确保电池组的一致性

       除了监控功能外,BMS的另一个关键任务是确保电池组内的电池单元保持一致性,这就是所谓的“平衡”功能。由于电池组中的各个电池单元在充电和放电过程中可能会出现不一致的情况,如果不进行平衡处理,就可能导致某些电池单元过度充电或过度放电,从而影响电池组的整体性能和寿命。

       BMS通过平衡功能来确保每个电池单元都能在安全的电压和SOC范围内运行。这通常通过被动或主动平衡电路来实现,这些电路可以在必要时将电量从一个电池单元转移到另一个电池单元,从而确保整个电池组的平衡和一致性。

       结论

       综上所述,电池管理系统(BMS)在确保可充电电池的安全性、寿命和效率方面发挥着至关重要的作用。通过不断地监控和平衡电池组内的各个电池单元,BMS不仅确保了电池的高效运行,还为用户和系统控制器提供了关于电池性能和健康状况的关键信息。

 

       来源:电子工程世界


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