鋰電池作為電動(dòng)汽車和多種便攜式電子設(shè)備的核心能源組件，以其高能量密度、輕便的特性以及良好的充電性能，成為了現(xiàn)代能源解決方案的首選。
然而，鋰電池的“嬌氣”本性也對(duì)其使用提出了更高的安全和性能要求。這就是為什么電池管理系統(tǒng)（Battery Management System, BMS）成為保障鋰電池安全、效率和壽命的關(guān)鍵技術(shù)。
一、安全需求的必要性
鋰電池的安全風(fēng)險(xiǎn)主要體現(xiàn)在過充、過放和過熱三個(gè)方面。
在過充的狀態(tài)下，鋰電池內(nèi)部可能產(chǎn)生金屬鋰，增加了熱失控（thermal runaway）的風(fēng)險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致電池破裂甚至爆炸。
相反，過度放電可能導(dǎo)致電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不可逆損傷，從而永久降低電池的容量和使用壽命。
此外，鋰電池在高溫環(huán)境下工作時(shí)，其化學(xué)反應(yīng)速度加快，進(jìn)一步加劇了熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。
因此，BMS通過實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的電壓、電流和溫度，嚴(yán)格控制充放電過程，有效預(yù)防這些風(fēng)險(xiǎn)，確保鋰電池的安全使用。
二、功能需求的多樣性
1、SOC的實(shí)時(shí)監(jiān)測
電池狀態(tài)的準(zhǔn)確信息對(duì)于電池使用的便利性和高效性至關(guān)重要。
狀態(tài)量之一的SOC（State of Charge，電池荷電狀態(tài)）反映了電池剩余電量的多少，對(duì)于估算電池的續(xù)航里程、管理電池充放電策略等具有重要意義。
BMS通過高精度的算法實(shí)時(shí)計(jì)算和更新SOC值，為用戶提供精確的電池使用信息，從而滿足客戶對(duì)應(yīng)用性能的需求。
2、均衡管理
鋰電池組中的電池單體之間存在著不可避免的不一致性，這種不一致性隨著電池使用時(shí)間的增長而加劇，最終影響整個(gè)電池組的性能和壽命。
BMS通過實(shí)施動(dòng)態(tài)均衡策略，對(duì)電池組中的單體電池進(jìn)行適時(shí)調(diào)整，保持單體之間的電壓一致性，從而提升電池組的整體性能和延長使用壽命。
3、溫度管理
鋰離子電池的最佳工作溫度范圍為25℃至40℃。
溫度對(duì)鋰電池的影響是多方面的，包括但不限于SOC估算的準(zhǔn)確性、電池的充放電能力、內(nèi)阻及其循環(huán)壽命。
BMS通過溫度管理功能，監(jiān)控和控制電池工作環(huán)境的溫度，采取必要的散熱或加熱措施，以保持電池在最佳工作溫度范圍內(nèi)，改善電池的工作性能，延長電池的使用壽命。
綜上，鋰電池之所以需要BMS，是因?yàn)锽MS不僅能夠有效預(yù)防和降低鋰電池在使用過程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險(xiǎn)，而且能夠通過精細(xì)化的管理，優(yōu)化電池的工作性能，延長電池的使用壽命。 |
