硬件BMS設計

BMS保護板分為分口與同口保護板。保護板為了現(xiàn)實保護電池的功能，必須要能夠主動切斷電池主回路。因此，在電池包內部，電池的主回路是要經(jīng)過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制，保護板必須具有兩個開關，分別控制充電和放電回路（姑且這么理解）。在同口保護板中，這兩個開關串在一條線上，接到電池包外部，充電和放電都經(jīng)過此線。而在分口保護板中，電池分出兩根線，分別接充電開關和放電開關，再接到電池外部。之所以會出現(xiàn)同口和分口保護板，是為了降低成本：一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小，如果兩個開關串到一條線上，那么兩個開關就得照著大的買。而分口的話，充電電流小，就可以用一個更小的開關。這里說的開關，其實就是MOSFET，是鋰電保護板的主要成本，而且國內相關產(chǎn)品技術受限，重點部件需要進口。當電池充電時，如果電壓超過設定的安全范圍，BMS系統(tǒng)保護板會立即斷開充電電路，防止電池過充。硬件BMS設計

BMS管理哪些東西？與BMS相關的幾大塊，電壓、電流、溫度、均衡，信息等，BMS保護板通過采集電壓、電流、溫度等信息，評估BMS當前狀態(tài)。BMS首先對電池包進行信息采集，包括電壓，電流，溫度三個維度的信息提取。其次，BMS對電池包的SOX算法進行估算。然后BMS會對電池包進行安全診斷，包括過流，過壓，欠壓，高溫，低溫，斷路的保護。再次是對電池包的能量進行管理，一般分為被動管理和主動管理兩種類型。還會對電池包進行信息的管理，包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲。儲能BMS對于電池管理系統(tǒng)（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣至關重要。

    主動均衡技術的痛點：設備采購成本較高當前新能源板塊發(fā)展突飛猛進，每個從業(yè)單位參與的項目單量和項目數(shù)量越來越多，很多項目前期的方案搭建以及交付投運，較大權重地考慮成本，在剛好滿足下級用戶當前技術需求的前提下，以盡可能便宜的原則選擇均衡產(chǎn)品。導致很多項目選型環(huán)節(jié)，下級用戶認可主動均衡的產(chǎn)品和技術，也了解全生命周期主動均衡經(jīng)濟性的更加合理性，但考慮當前量級的項目因為選擇采購主動均衡BMS要多花￥，往往很可能還是選擇當前就滿足下級用戶的被動均衡產(chǎn)品。主動均衡相對增加了風險點基于不同廠家主動均衡技術的差異性，主動均衡在BMS內部增加了分離式或集成式的均衡電路，其中包括均衡充放電模塊裝置、均衡電源驅動裝置、均衡控制狀態(tài)等，這些從硬件增加的角度增加了可能失效的風險點。部分BMS企業(yè)過于追求3A、5A甚至更高的大電流均衡，于均衡技術本身沒有什么技術難點，但對系統(tǒng)既有的協(xié)配件的選型匹配存在挑戰(zhàn)與風險。行業(yè)PACK包內采集線束的線徑可能只有、CCS方案銅膜的載流能力、PACK內的發(fā)熱及散熱、相對熱的環(huán)境下電池的壽命等都可能是關聯(lián)影響因素。

    電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要職責包括監(jiān)控、保護和優(yōu)化電池性能。硬件BMS保護板指的是完全基于硬件實現(xiàn)的電池管理系統(tǒng)，其設計注重電路和傳感器等硬件組件的整合。與之相對，軟件保護板BMS則采用嵌入式軟件實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式。與硬件版相比，軟件版更注重算法、控制邏輯和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)化。在選擇硬件或軟件BMS保護板時，需要根據(jù)具體的應用需求和預算來做出權衡。如果是對基本功能的要求較高，且成本預算較為有限，BMS硬件保護板可能是一個不錯的選擇。而如果需要更高級的電池管理策略，對靈活性和升級能力有更高要求，那么軟件BMS板可能更為合適。 兩輪電動車BMS 行業(yè)內成為兩輪電動車電池保護板分為硬件板與軟件板。

    BMS保護板的被動均衡技術顧名思義，被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉，實現(xiàn)整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡，工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻，當某個電芯提前充滿，而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時，通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量，為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結構更為簡單，所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點，由于結構簡單制作成本低，采用電阻耗能產(chǎn)生熱量，從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時間短，效果不佳，一般均衡時間都在充電周期末期。此外，只能對高電壓電池進行放電，無法對劣質電池進行改進。在適用場景上，被動均衡更適合于小容量、低串數(shù)的鋰電池組應用，可以釋放每顆電芯的儲能能力，實現(xiàn)電量的有效利用。 BMS的功能模塊 BMS是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。工商業(yè)儲能BMS管理平臺

BMS系統(tǒng)實時監(jiān)測電池狀態(tài)，確保在充放電過程中的穩(wěn)定性和安全性，從而保障設備和用戶的安全。硬件BMS設計

    主動均衡則是通過電量轉移的方式來實現(xiàn)均衡，這種方式效率更高、損失更小。不同廠家可能采用不同的方法，均衡電流也可能有所不同，范圍通常在1～10A之間。被動均衡更適合于小容量、低串數(shù)的鋰電池組應用，而主動均衡則更適用于高串數(shù)、大容量的動力型鋰電池組應用。對于電池管理系統(tǒng)（BMS）而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣至關重要。主動均衡機制采用電量轉移的方式，將組內電池的總電量轉移給容量較小的電池。電感式主動均衡以物理轉換為基礎，集成了電源開關和微型電感，實現(xiàn)雙向均衡。它可以通過相鄰電池間的電荷轉移來均衡電池，無論是放電、充電還是靜置狀態(tài)，都可以進行均衡，且均衡效率高達92%。 硬件BMS設計

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