锂电池过充过放的本质:充电时,锂离子从正极板脱嵌,通过电解液嵌入到负极板上;放电时,锂离子从负极板上脱嵌,并经由电解液嵌入到正极板上;锂离子电池的充放电过程是锂离子在极板上的嵌入和脱嵌过程。充电时,随着锂离子的脱嵌,正极材料体积会发生一定量的收缩;放电时,随着锂离子的嵌入,正极材料体积会发生一定量的膨胀。过充时,正极晶格会产生崩塌,锂离子在负极会形成锂枝晶从而刺破隔膜,造成电池的损坏。过放时,正极材料活性变差,阻止锂离子的嵌入,电池容量急剧下降。如果发生正极材料体积过度膨胀,也会破坏电池的物理结构,造成电池的损坏。BMS通过精细的监测、保护和优化,让电池在安全的前提下发挥比较大效能,是连接电池与应用场景的“智能中枢”。BMS终止充电意味着电池管理系统在监测到充电系统存在异常情况时,为了保护电池安全而主动切断充电过程。国产BMS保护芯片

目前市场上两轮电动车电池类型主要有铅酸电池,锂电池,铅酸改锂电等,然后,现在的电池管理存在电池寿命短,充电设施不完善,电池回收利用中对废旧电池处理不当对环境造成污染等问题。针对现有问题,我们应采取一些新的管理方案。首先是采用智能充电桩,实现电池的智能充电,避免过冲,过放现象,延长电池寿命;其次,可以采用电池租赁的方式,推广电池租赁模式,降低用户购车成本的同时减轻充电设施压力;再次是建立完善的电池回收体系,提高废旧电池回收率,减少环境污染;还可以利用无物联网技术,大力推广智能电池管理系统BMS,可以提前预警潜在问题,提高电池的使用寿命并可以降低危险发生几率。电动摩托车BMS工厂需管理上百颗电芯串联,支持高压快充,通过 ISO 26262 功能安全认证,实时监控热管理。

面向未来,BMS正朝着全生命周期管理与多能源协同方向演进。固态电池的商业化催生了新型界面监测技术,如QuantumScape的BMS通过超声波探头实时探测锂枝晶生长,结合自修复电解质实现早期阻断。钠离子电池的电压滞回特性促使BMS算法升级,多模型融合估算策略可将SOC误差从5%压缩至。在能源互联网框架下,BMS与区块链技术的结合实现了电池溯源与梯次利用的全程可信记录,特斯拉的电池护照(BatteryPassport)系统已覆盖钴、镍等关键材料的供应链碳足迹。据彭博新能源财经预测,至2030年全球BMS市场规模将突破280亿美元,其中AI驱动的预测性维护系统占比超45%,推动新能源产业迈入“安心-效能-可持续”三位一体的新纪元。
SOC的重要性是防止电池损坏:通过将SOC保持在20%至80%之间,电动汽车BMS可防止电池过度磨损,延长SOH、容量和运行寿命。BMS还依靠准确的SOC读数来降低电池单元因完全充电和深度放电而受损的危险。性能优化:电动汽车电池在特定的SOC范围内运行时可实现较好性能。尽管根据电池化学成分和设计的不同,这些范围也会有所不同,但大多数电动汽车电池都能在20%至80%SOC范围内实现电力传输和强劲的加速性能。估算行驶里程:SOC直接影响电动汽车的行驶里程,这对安全的行程规划至关重要。优化能效:精确的SOC测量可较大限度地减少能源浪费,同时较大限度地利用再生制动延长行驶里程。确保充电安全:BMS利用SOC读数来调节电动汽车电池的充电速率,采用涓流充电及受控充电等技术来保护电池寿命。 需关注电池串数、电压 / 电流范围、均衡能力、通信协议(如 CAN、I2C)及安全认证。

从市场数据来看,BMS市场前景十分广阔。受益于电动汽车、消费电子等行业的蓬勃发展,BMS市场规模持续扩张。尽管2020年受全球卫生事件影响,全球BMS市场规模增速有所下滑,但随着电动汽车市场规模不断扩大,以及对电池效率要求日益提高,BMS市场重拾增长态势。据BusinessWire估算及前瞻产业研究院分析,2021年全球BMS市场规模达亿美元,预计到2026年将攀升至131亿美元,年复合增长率(CAGR)达15%。其中,电动汽车行业的迅猛发展极大推动了BMS的进步,2020年动力电池应用在全球BMS下游应用占比中高达54%。2021年全球汽车电池管理系统BMS市场规模达亿美元,较上一年大幅增长,2022年更是增长至46亿美元,预计2023年将达到50亿美元。在国内市场,2020年BMS市场需求规模为97亿元,2021年汽车BMS市场规模达亿元,同比增长。预计未来,随着国内乃至全球电动汽车市场的进一步拓展。 储能BMS均衡技术主要是指电池管理系统BMS中用于维护电池组中各个单体电池电量一致性的技术。电动摩托车BMS工厂
当电池电压、电流、温度异常时,BMS 会迅速切断充放电回路,防止热失控或燃爆。国产BMS保护芯片
主动均衡技术主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理在充电和放电循环期间,是将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,使得电池PACK内的电荷得到重新分配,从而缩短充电时间,延长放电使用时间。在适用场景上,主动均衡更加适用于大容量、高串数的锂电池组应用。BMS被动均衡技术先于主动均衡在电动市场中应用,技术也较为成熟些。主动均衡则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本增加明显。但主动均衡相比采用能量传递分配的原则,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用中,主动均衡技术也被普遍认为更为合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了科学的智能算法,能够及时地补偿电池组产生的差异,确保电池一致性,延长电池组的使用寿命和平均无故障时间。国产BMS保护芯片