電池管理系統（BMS）：深入了解監控與平衡功能 2024-01-16
電池管理系統（BMS）是專為管理和監控可充電電池性能而設計的電子系統。隨著電動汽車（EV）、電動滑板車以及其他便攜式電子設備的日益普及，BMS 的重要性也日益凸顯。這些系統不僅確保了電池的安全性、壽命和效率，還為用戶和系統控制器提供了關于電池性能和健康狀況的關鍵信息。
BMS 的核心功能主要圍繞兩大方面：監控和平衡。
監控：電池的“守護神”
在BMS中，監控功能就如同電池的“守護神”，它不斷地測量和分析電池的各種關鍵參數，包括電壓、電流、溫度、充電狀態（SOC）和健康狀態（SOH）等。這些數據為BMS提供了決策依據，確保電池在安全、高效的范圍內運行，從而防止了過度充電、過度放電和過熱等潛在危險情況的發生。
監控電池的SOC是BMS的關鍵任務之一，主要有三種方法：
電壓測量方法：這種方法簡單易行，通過測量電池端子的電壓來估算SOC。然而，由于電池內阻和性能漂移的影響，其準確性可能會受到影響。
庫侖計數方法：這是一種在線測量方法，通過測量進入或離開電池的電荷量來準確計算SOC。盡管這種方法準確度高，但它需要復雜的算法和電流傳感器，同時還受到溫度、放電電流和電池老化的影響。
歐姆或阻抗測量：這種方法基于電池內阻與SOC之間的關系來估算電池的充電狀態。雖然阻抗測量可以提供有關電池SOC和其他參數的信息，但其準確性可能會受到溫度、電池年齡和使用模式等多種因素的影響。
值得注意的是，為了提高SOC估算的準確性，通常會結合使用上述多種方法。
平衡：確保電池組的一致性
除了監控功能外，BMS的另一個關鍵任務是確保電池組內的電池單元保持一致性，這就是所謂的“平衡”功能。由于電池組中的各個電池單元在充電和放電過程中可能會出現不一致的情況，如果不進行平衡處理，就可能導致某些電池單元過度充電或過度放電，從而影響電池組的整體性能和壽命。
BMS通過平衡功能來確保每個電池單元都能在安全的電壓和SOC范圍內運行。這通常通過被動或主動平衡電路來實現，這些電路可以在必要時將電量從一個電池單元轉移到另一個電池單元，從而確保整個電池組的平衡和一致性。
結論
綜上所述，電池管理系統（BMS）在確保可充電電池的安全性、壽命和效率方面發揮著至關重要的作用。通過不斷地監控和平衡電池組內的各個電池單元，BMS不僅確保了電池的高效運行，還為用戶和系統控制器提供了關于電池性能和健康狀況的關鍵信息。
來源：電子工程世界