BMS管理系统软件设计

    BMS保护板分为分口与同口保护板。保护板为了现实保护电池的功能，必须要能够主动切断电池主回路。因此，在电池包内部，电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行操作，保护板必须具有两个开关，分别作用于充电和放电回路（姑且这么理解）。在同口保护板中，这两个开关串在一条线上，接到电池包外部，充电和放电都经过此线。而在分口保护板中，电池分出两根线，分别接充电开关和放电开关，再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板，是为了降低成本：一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小，如果两个开关串到一条线上，那么两个开关就得照着大的买。而分口的话，充电电流小，就可以用一个更小的开关。这里说的开关，其实就是MOSFET，是锂电保护板的主要成本，而且国内相关产品技术受限，重点部件需要进口。 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。BMS管理系统软件设计

    BMS的均衡管理旨在解决电池组中单体电池因生产差异和使用损耗导致的电压、容量、内阻不一致问题，通过主动干预使各单体趋于一致，避免部分电池过度充放以延长整组寿命。其实现基于不均衡产生的根源，采用被动均衡和主动均衡两种中心方式：被动均衡通过“削峰填谷”，在每个单体电池旁并联“均衡电阻+开关管”，当某单体电压超过阈值时，导通开关管让过高能量以热量形式释放，直至电压与其他单体一致，虽结构简单、成本低，但能量浪费且均衡速度慢，适合低容量场景；主动均衡则通过能量转移，利用电容、电感或DC-DC转换器等将单体能量转移到低压单体，能量利用率达80%-95%，如DC-DC转换式会先识别高低压单体组，再将单体电能转换为适配低压单体的电压并定向输送，虽硬件复杂、成本高，但均衡速度快、能明细延长电池寿命，适用于新能源汽车等场景。均衡管理并非时刻运行，而是在充电后期、静置时或单体电压差超过设定阈值时触发，以不影响正常充放电且修复差异，随着技术发展，主动均衡结合AI算法的预测性均衡将进一步提升电池组可靠性与寿命。江苏太阳能BMS电池均衡管理是通过控制策略使电池组中各个单体电池的电压或容量保持一致，以提高电池组的整体性能和寿命。

    测量电池容量的理想方法是库仑计数法，即通过测量一段时间内流入和流出的电流，进而得到流入或者流出电量。SOC=总容量-（放电电流-充电电流）*时间根据电池测量系统的不同，有多种测量放电或充电电流的方法。电流分流器：分流器是一个低欧姆电阻器，用于测量电流。整个电流流经分流器并产生电压降，然后进行测量。这种方法会在电阻器上产生轻微的功率损耗。霍尔效应传感器：这种传感器通过磁场变化测量电流。它减少了电流分流器典型的功率损耗问题，但成本较高，且无法承受大电流。巨磁电阻（GMR）传感器：这种传感器用作磁场检测器，比霍尔效应传感器更灵敏（也更昂贵）。它们的精确度很高。库仑测量涉及的计算相当复杂，主要由微控制器完成。库仑计数法是一种安培小时积分法，可量化一段时间内的电量，提供动态、连续的状态更新。开路电压（OCV）通过计算电压与电量之间的直接关系，评估剩余电量。不过，库仑计数法会因传感器漂移或电池性能变化而随时间累积误差，而开路电压则也可能受到温度波动和电池老化的影响。

    2025年BMS将出现几大变革1、打通BMS和EMS随着储能系统被纳入各类电力市场交易主体，其模式变得多样化，需要更高的数据处理和预测能力来优化利益。BMS和EMS的整合将使储能系统能够更好地处理复杂的数据源和庞大的数据管理需求。这种整合不仅增强系统的数据处理能力，还能够帮助预测电价走势，优化电池充放电策略，从而提高储能的整体利益。2、从BMS向EMS跨进在工商业市场，储能系统需要具备更现代的能量管理和综合操控能力，以满足复杂的能源需求和交易策略。BMS+EMS一体化集控单元的出现，揭示了储能管理系统从单纯的关注电池管理扩展到了整个能源系统的管理。这样的跨步能够实现更多面化的监控和更灵活的交易策略，为工商业用户提供更前沿的能源解决方案。 BMS的主要功能包括监测电压 / 电流 / 温度，操控充放电，均衡电池组，过充过放保护，数据通信。

    主动均衡技术的痛点：设备采购成本较高当前新能源板块发展突飞猛进，每个从业单位参与的项目单量和项目数量越来越多，很多项目前期的方案搭建以及交付投运，较大权重地考虑成本，在刚好满足下级用户当前技术需求的前提下，以尽可能便宜的原则选择均衡产品。导致很多项目选型环节，下级用户认可主动均衡的产品和技术，也了解全生命周期主动均衡经济性的更加合理性，但考虑当前量级的项目因为选择采购主动均衡BMS要多花￥，往往很可能还是选择当前就满足下级用户的被动均衡产品。主动均衡相对增加了危险点基于不同厂家主动均衡技术的差异性，主动均衡在BMS内部增加了分离式或集成式的均衡电路，其中包括均衡充放电模块装置、均衡电源驱动装置、均衡操作状态等，这些从硬件增加的角度增加了可能失效的危险点。部分BMS企业过于追求3A、5A甚至更高的大电流均衡，于均衡技术本身没有什么技术难点，但对系统既有的协配件的选型匹配存在挑战。行业PACK包内采集线束的线径可能只有、CCS方案铜膜的载流能力、PACK内的发热及散热、相对热的环境下电池的寿命等都可能是关联影响因素。 电池组续航明显下降或充电异常（如充不满、充放电时突然断电）。锂电池BMS方案定制

BMS通过监控电池状态（电压/温度/SOC/SOH），均衡电芯，防止过充/过放/过热，延长电池寿命。BMS管理系统软件设计

    从架构角度而言，BMS主要分为集中式和分布式两种拓扑结构。集中式BMS通过一个硬件设备采集所有电池的数据，这种架构成本较低、结构紧凑且可靠性较高，适用于电池数量较少、容量较低、总电压不高以及小型电池系统的场景，如电动工具、机器人（搬运机器人、助力机器人）、智能家居中的扫地机器人和电动吸尘器、电动叉车、低速电动车（电动自行车、电动摩托车、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等）以及轻度混合动力汽车等。集中式BMS硬件可划分为高压区和低压区，高压区负责采集单电池电压、系统总电压以及监测绝缘电阻；低压区则涵盖电源电路、CPU电路、CAN通信电路、操控电路等。随着乘用车动力电池系统朝着高容量、高总电压和大体积方向发展，分布式BMS逐渐成为主流，特别是在插电式混合动力和纯电动汽车中应用综合。分布式系统将测量单元等电子设备直接安装在与单电池集成的电路板上，其优势明显，具有极高的可扩展性，可细化到单个电池；连接可靠性高，几乎不存在过长电缆，电池与测量电路紧密结合，减少了干扰和误差，安全性也随之提高；维护便捷，当某个小单元出现故障时，只需更换该单元即可。不过，其缺点是成本高昂，每个单元都需额外配备一套设备。 BMS管理系统软件设计