BMS電動汽車電池管理系統(tǒng)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。BMS實時采集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息，與外部設(shè)備如整車控制器交換信息，解決鋰電池系統(tǒng)中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關(guān)鍵問題，主要作用是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。通俗的講，就是一套管理、控制、使用電池組的系統(tǒng)。
表：國內(nèi)外主流BMS供應(yīng)商的技術(shù)參數(shù)對比
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國外主流廠商
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國內(nèi)主流廠商
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配套方案
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主從結(jié)構(gòu)
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主從結(jié)構(gòu)
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技術(shù)指標(biāo)
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電壓測量精度：0.1%FS
電流測量精度:0.1%FS
電流測量范圍：0~±600A
SOC估算精度：5%
均衡方式：主動平衡
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電壓測量精度：0.5% FS
電流測量精度：0.5% FS
溫度測量范圍(℃)：-40～125℃
溫度測量精度(℃)：0.5℃
SOC測量精度：5%
均衡方式：被動平衡
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車型應(yīng)用范圍
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純電動車、混合動力車
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純電動車、混合動力車
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功能安全
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電池過充、過放、溫升保護、絕緣防護、高壓互鎖、預(yù)充電
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電池過充、過放、溫升保護、絕緣防護
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適用電芯范圍
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錳酸鋰、三元材料
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鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池等動力電池
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來源：佐思產(chǎn)研
BMS最核心的三大功能為電芯監(jiān)控、荷電狀態(tài)（SOC）估算以及單體電池均衡。
電芯監(jiān)控技術(shù)
1、單體電池電壓采集；2、單體電池溫度采集；3、電池組電流檢測；
溫度的準(zhǔn)確測量對于電池組工作狀態(tài)也相當(dāng)重要，包括單個電池的溫度測量和電池組散熱液體溫度監(jiān)測。這需要合理設(shè)置好溫度傳感器的位置和使用個數(shù)，與BMS控制模塊形成良好的配合。電池組散熱液體溫度的監(jiān)控重點在于入口和出口出的流體溫度，其監(jiān)測精度的選擇與單體電池類似。
SOC技術(shù)
單電芯SOC計算是BMS中的重點和難點，SOC是BMS中最重要的參數(shù)，因為其它一切都是以SOC為基礎(chǔ)的，所以它的精度和魯棒性（也叫糾錯能力）極其重要。如果沒有精確的SOC，再多的保護功能也無法使BMS正常工作，因為電池會經(jīng)常處于被保護狀態(tài)，更無法延長電池的壽命。SOC的估算精度精度越高，對于相同容量的電池，可以使電動車有更高的續(xù)航里程。高精度的SOC估算可以使電池組發(fā)揮最大的效能。
目前最常采用的計算方法有安時積分法和開路電壓標(biāo)定法，通過建立電池模型和大量的數(shù)據(jù)采集，將實際數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)進行比較，這也是各家的技術(shù)秘籍，需要長時間大量數(shù)據(jù)積累，同時也是特斯拉技術(shù)含量最高的部分。特斯拉已經(jīng)在電池冷卻、安全、電荷平衡等與BMS相關(guān)的領(lǐng)域申請核心專利超過上百項。
均衡技術(shù)
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(zhuǎn)移至高容量電芯，放電時將多余電量轉(zhuǎn)移至低容量電芯，可提高使用效率，但是成本更高，電路復(fù)雜，可靠性低。未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(shù)對比
來源：佐思產(chǎn)研
幾乎所有主流車用BMS廠家都有被動均衡技術(shù)，其中絕大部分都有主動均衡技術(shù)儲備。被動均衡的BMS裝機量較大，占據(jù)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，其根本原因在于成本因素，主動均衡更多是一個“選配”功能。
考慮到中國市場的消費習(xí)慣，當(dāng)前國產(chǎn)新能源汽車主打的是中低端品牌，為了嚴(yán)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(zhǔn)則，主動均衡技術(shù)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。
表：國內(nèi)主要BMS廠均衡技術(shù)情況
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公司名稱
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均衡技術(shù)
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配套電池
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金杯新能源
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被動均衡
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三星（天津）、天勁新能源
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億能電子
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被動均衡
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三星、國軒高科、天津力神、CTAL
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華霆動力
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被動均衡
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三星、天津力神
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松岳電池
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被動均衡
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蘇州星恒、中航鋰電
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科列技術(shù)
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主動均衡
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威能、國能、沃特瑪
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欣旺達
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主動+被動均衡
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力神、三星（西安、馬來西亞）、LG化學(xué)、ATL
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來源：佐思產(chǎn)研
安全技術(shù)
電池管理系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該根據(jù)電池電壓、溫度和所使用的環(huán)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(qū)域里。電池是電化學(xué)載體，在充電的時候會發(fā)生各種反應(yīng)，在外界有諸多不安全因素的情況下，如何保障電池系統(tǒng)的安全，是電池管理技術(shù)的核心問題。 |
