傳統(tǒng)能源短缺的情況下，新能源汽車成為了未來汽車的發(fā)展方向。最近幾年新能源汽車產業(yè)進入快速發(fā)展軌道，2021年全球新能源汽車銷量675萬輛，同比增長108%，其中中國新能源汽車銷量領銜全球達到339.5萬輛，同比增長155%。在新能源汽車的快速發(fā)展過程中，電池管理系統(tǒng)(BMS)作為核心的技術發(fā)揮著舉足輕重的作用。

什么是BMS

電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶。BMS實時采集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息，與外部設備如整車控制器交換信息，解決鋰電池系統(tǒng)中安全性、可用性、易用性、使用壽命等關鍵問題。主要作用是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現過度充電和過度放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。通俗的講，就是一套管理、控制、使用電池組的系統(tǒng)。

電池為何需要管理

電池不是直接接上電機供電就可以了嗎?還需要管理?要管理些什么東西呢?首先，電池是一個非常嬌氣的東西。它的容量并不是恒定不變的，會隨著生命周期里的不斷充電放電而持續(xù)衰減，而衰減的速度與很多因素有關，譬如是否被過度充放電、環(huán)境溫度是否適宜、經歷充放電的時間有多長。尤其是當下，能量密度極高的鋰電池成為主流，它對這些因素的敏感程度更高，一旦過度充放電、或者溫度過高過低，都會嚴重影響電池壽命，甚至造成永久損壞。

一臺電動車采用的不是單節(jié)電池，而是由很多電芯通過串聯(lián)、并聯(lián)等方式組合起來的封裝電池組。驅動車輛的電機所需要的電壓，要遠遠高于單獨一顆電芯的電壓，達到預定續(xù)航里程所需的電量也是一樣。所以就要先通過多顆電芯串聯(lián)，達到預定的設計電壓;然后再對這些串聯(lián)的電芯組進行并聯(lián)，達到預定的設計容量，最終封裝成一個大電池組。按理來說整個電池組里每個電芯都應該是一樣的，然而，由于每個電芯自身的差異，以及實際所處的位置不一造成散熱條件的不同等問題，電芯的工作狀況都不一樣。

【只要一節(jié)電芯過充或者過放，這個電池組就會出問題，這與一個木桶裝水的能力由最短的那塊木板決定是一個道理。所以，對單一節(jié)電芯進行監(jiān)控、管理就很有必要了——這也就是BMS存在的意義。】

BMS系統(tǒng)架構

1、主板：收集來自各從板的采樣信息，通過低壓電氣接口與整車進行通訊，控制BDU內的繼電器動作，實施監(jiān)控電池的各項狀態(tài)，保證電池在充放電過程中的安全使用;

2、從板：監(jiān)控模組的單體電壓、單體溫度等信息，將信息傳輸給主板，具備電池均衡功能，從板與主板的通訊方式通常是CAN通訊或者菊花鏈通訊;

3、BDU：通過高壓電氣接口與整車高壓負載和快充線束連接，包含預充電路、總正繼電器、總負繼電器、快充繼電器等，受主板控制;

4、高壓控制板：可集成在主板，也可獨立出來，實時監(jiān)控著電池包的電壓電流，同時還包含預充檢測和絕緣檢測功能。

BMS主要功能

1、實時通訊：在電池的工作過程中，對電池的電壓、溫度、工作電流、電池電量等一系列電池相關參數進行實時監(jiān)控或計算。

2、保護功能：根據讀取電池工作狀態(tài)、參數判斷目前電池的狀態(tài)，以進行相應的保護操作，防止電池過充或過放。

3、電壓、溫度檢測：通過BMS內部的測量傳感器，將單個電芯的電壓值、溫度值進行采集。

4、充放電管理：通過充放電策略根據采集到的電壓和溫度采用不同的工作狀態(tài)設置電池的最佳充電或放電曲線

5、均衡管理：根據均衡策略，將一致性較差的電池電量通過電量轉移或直接通過電阻釋放電能的方式將電池拉到同一水平線。

6、SOC計算：電壓法根據鋰電池SOC電壓-容量模型進行SOC 估算。

7、其他功能

NGI-BMS測試解決方案

電池管理系統(tǒng)(Battery Management System，簡稱BMS)不僅對電池電壓、電流、溫度等參數實時監(jiān)視，同時兼顧 電池充放過程中漏電檢測、熱管理、電池均衡管理、報警提醒、SOC計算、SOH狀態(tài)報告等功能，使電池時刻處于安全 可控的充放電使用過程中，大大提高了電池在實際使用過程中的循環(huán)壽命。因此各BMS廠商對BMS研發(fā)、測試、生產等 環(huán)節(jié)的檢測極為重視。

NGI結合多年電池充放電測試和新能源汽車測試經驗推出完整的BMS測試解決方案，是BMS研發(fā)生產測試首選。NGI-BMS測試系統(tǒng)均采用NGI自主研發(fā)的測試儀器搭建而成，設備外形、通訊協(xié)議、通訊接口等都采用統(tǒng)一標準，無論是擴展性還是可維護性都非常高。

NGI-BMS測試系統(tǒng)采用如下架構，針對BMS的各個功能，采用針對性的儀器進行數據仿真模擬，用來測試BMS是否能按先前預想設計的要求進行工作。該BMS測試系統(tǒng)提供BMS全生命周期完整解決方案，可提供單體電池電壓模擬、單體電池電流模擬、單體電池內阻模擬、電池主動均衡、電池被動均衡、溫度信號模擬、電池充放電曲線模擬、SOC曲線模擬、充放電總壓模擬、充放電總流模擬、IO信號模擬等測試功能，廣泛應用于電動汽車廠、電池模組生產廠家、BMS制造廠家、儲能系統(tǒng)廠家等。

好了，以上就是關于電池管理系統(tǒng)(BMS)的一些基本知識，小智今天就帶大家梳理到這里。

審核編輯：湯梓紅