一文講明BMS(電池管理系統(tǒng))

BMS是Battery Management System的縮寫(xiě)，中文意義為電池管理系統(tǒng)。顧名思義，BMS就是一個(gè)用來(lái)管理電池的系統(tǒng)。

BMS可比作電池組的保姆，BMS的主要功能：

1.實(shí)時(shí)測(cè)量電池的電壓，估算電池剩余容量；

2.控制充電和放電；

3.異常（過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫等）報(bào)警與保護(hù)；

4.均衡控制；

BMS用途非常廣，現(xiàn)代人生活已經(jīng)和BMS形影不離了?？梢哉f(shuō)存在可充電電池的地方就存在BMS。比如我們的手機(jī)里，充電寶里或者是小電驢里都有BMS。

比如我們使用的手機(jī)，手機(jī)會(huì)實(shí)時(shí)顯示所剩電量，快沒(méi)電時(shí)，還會(huì)提醒你趕緊充電；充電完成后，會(huì)自動(dòng)停止充電，即使充電器一直插著。這些功能都是手機(jī)里的BMS完成的。像iphone，當(dāng)機(jī)身溫度過(guò)高時(shí)，還會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，這種功能也是BMS的一種功能，目的是保護(hù)電池，避免過(guò)溫發(fā)生安全事故。

像剛才所講手機(jī)，充電寶，小電驢等，電池容量比較小，因此BMS本身功能也比較簡(jiǎn)單。

在電池容量比較大系統(tǒng)中，BMS就相對(duì)復(fù)雜了。比如新能源電動(dòng)車。處于功能的需要，新能源電動(dòng)車容量一般都做到幾十度電。電池組是由多個(gè)電池單體，通過(guò)串并聯(lián)方式組成的。

比如 Tesla Model S的電池組是有7200節(jié)3.6V的18650電池串并聯(lián)組成的。容量85度電，重量達(dá)500公斤。

以下解釋幾個(gè)問(wèn)題：

1.什么是過(guò)充

一節(jié)電芯的滿電電壓是3.7V，在充電的時(shí)候可能把它充到4V或者4.1V，飽和電壓；如果電壓超過(guò)這個(gè)數(shù)值，就是俗稱的"過(guò)充"，如果電池長(zhǎng)時(shí)間的處于這樣的狀態(tài)，就有可能燃燒或者爆炸，或者非常劇烈地影響壽命。

2.什么是過(guò)放

電池組在使用時(shí)，不斷地耗費(fèi)電池的電量，放到電池上來(lái)說(shuō)就是每一節(jié)電芯都在持續(xù)不斷地放電，這個(gè)時(shí)候電壓就會(huì)降低。如果電壓持續(xù)地降低直到3V以下，俗稱的"過(guò)放"。如果電池長(zhǎng)時(shí)間的處于這樣的狀態(tài)，對(duì)電池壽命影響會(huì)非常大，或者直接造成永久損壞。

3.什么是均衡

在一個(gè)電池組里，只要一節(jié)電芯過(guò)充或者過(guò)放，為保護(hù)電芯，整個(gè)電池組就應(yīng)該停止放電或充電?，F(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)就是如何讓一個(gè)電池組中所有電芯的電壓保持基本持平，避免因單個(gè)電芯過(guò)充或過(guò)放導(dǎo)致的整個(gè)電池組使用效率的下降。

在串聯(lián)情況下，我們?yōu)樗须娦镜亩ㄏ鲁潆姷目傠妷?，假定?6.8V的話，一節(jié)電芯的電壓就是4.2V。但是由于電芯特性的差異（這種差異會(huì)隨著使用時(shí)間的增加而增加）存在，會(huì)導(dǎo)致各節(jié)電池的電壓各不相同，有可能造成四節(jié)電芯的電壓分別是3.6V、4.5V、4.8V、3.9V，雖然整體電壓充電到了16.8V，但4.5V和4.8V的電壓已經(jīng)處于過(guò)充狀況。

這時(shí)，就需要BMS的均衡功能就派上了用場(chǎng)。在一個(gè)串聯(lián)電池組電池電壓不均的情況下，BMS會(huì)通過(guò)放電的方式，降低高電壓電芯的電壓，使得組內(nèi)電芯電壓保持持平。這種持平，可以使得電池組在充電時(shí)，能充的電量最多（不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)電芯過(guò)充而停止充電）；在放電時(shí)，能放的更徹底（不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)電芯過(guò)放而停止放電）。