入局BMS制造的廠商分為幾類:一類是動力電池BMS中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份等;第三類專業(yè)的BMS制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團隊,如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入BMS研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池BMS行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能BMS的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)BMS生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。在未來專業(yè)電動汽車的BMS生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的BMS供應(yīng)商的重要組成部分。BMS與能源互聯(lián)網(wǎng)的融合?兩輪車BMS管理系統(tǒng)
電池管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)2. 技術(shù)發(fā)展趨勢(1)高精度與智能化電芯級管理:從傳統(tǒng)的模組級管理轉(zhuǎn)向單體電芯級監(jiān)控(如無線BMS),提升SOC(電量)和SOH(健康度)估算精度。AI與邊緣計算:通過機器學習預(yù)測電池壽命、識別異常工況,實現(xiàn)主動安全防護。OTA升級:支持遠程固件更新,動態(tài)優(yōu)化電池策略。(2)集成化與輕量化芯片集成:采用高集成度芯片(如TI的BQ系列),減少外圍電路,降低成本。功能融合:BMS與熱管理系統(tǒng)、充電樁通信深度集成,形成“云-邊-端”協(xié)同管理。(3)安全與可靠性提升多層級保護:從硬件(過壓/過流/溫度保護)到軟件(故障診斷、熱失控預(yù)警)的防護。固態(tài)電池適配:針對下一代固態(tài)電池的高電壓特性,開發(fā)兼容性更強的BMS架構(gòu)。(4)無線BMS(wBMS)去線束化:通過無線通信(如藍牙、Zigbee)替代傳統(tǒng)線束,降低成本、提升靈活性。應(yīng)用場景:適用于換電模式、梯次利用電池管理等復(fù)雜場景。BMS電池管理芯片實時監(jiān)測異常(過壓/欠壓/高溫/短路),觸發(fā)保護(斷開電路、報警),并聯(lián)動熱管理系統(tǒng)。
鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致電池的損壞。
電池管理系統(tǒng)(BMS,Battery Management System)作為新能源領(lǐng)域的主要技術(shù)之一,隨著電動汽車、儲能系統(tǒng)、消費電子等行業(yè)的快速發(fā)展,其技術(shù)前景和市場潛力備受關(guān)注。1. 市場需求驅(qū)動(1)新能源汽車爆發(fā)式增長全球電動化浪潮:各國禁售燃油車時間表、碳中和目標推動新能源汽車滲透率持續(xù)提升。BMS是電動汽車的“大腦”,直接影響電池安全、續(xù)航和壽命。市場規(guī)模:預(yù)計到2030年,全球電動汽車BMS市場規(guī)模將超150億美元(CAGR約20%)。(2)儲能產(chǎn)業(yè)的崛起可再生能源并網(wǎng):光伏、風電的波動性需要大規(guī)模儲能系統(tǒng)平衡,BMS在儲能電池的安全管理和效率優(yōu)化中不可或缺。戶用儲能與數(shù)據(jù)中心:家庭儲能、5G基站、數(shù)據(jù)中心備用電源等場景需求激增,推動BMS向模塊化和智能化發(fā)展。(3)新興應(yīng)用領(lǐng)域擴展無人機與機器人:高能量密度電池的普及需要更精細的BMS保障安全。電動船舶與飛行汽車:未來交通工具的電氣化趨勢將催生更高性能的BMS需求。支持V2G(車網(wǎng)互動)、參與電網(wǎng)調(diào)頻、通過區(qū)塊鏈實現(xiàn)分布式能源交易。
電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)作為鋰電池組的“智慧中樞”,通過多維度監(jiān)控與動態(tài)調(diào)控,在保障安全的前提下較大化釋放電池性能。其技術(shù)架構(gòu)涵蓋數(shù)據(jù)采集、算法決策與執(zhí)行控制三大層級:數(shù)據(jù)采集層依托高精度模擬前端芯片(如TI BQ76940)實現(xiàn)單體電壓(±1mV)、溫度(±0.5℃)及電流(±0.1%FS)的實時檢測;主控層基于擴展卡爾曼濾波(EKF)或深度學習算法,融合開路電壓(OCV)、庫侖計數(shù)與阻抗譜數(shù)據(jù),將荷電狀態(tài)(SOC)估算誤差壓縮至2%以內(nèi),同時通過循環(huán)壽命模型預(yù)測健康狀態(tài)(SOH);執(zhí)行層則通過MOSFET陣列或固態(tài)繼電器管理充放電回路,并借助主動均衡電路(如雙向DC-DC拓撲)將能量轉(zhuǎn)移效率提升至90%以上,優(yōu)異降低多串電池組的不一致性。此外,BMS深度集成熱管理策略,通過液冷板與PTC加熱膜的協(xié)同控制,將電池包溫差嚴格限制在±2℃內(nèi),避免局部過熱引發(fā)的性能衰減。BMS如何保障電池安全?工商業(yè)儲能BMS管理系統(tǒng)
管理動力電池組,防止過充/過放,提升續(xù)航里程,保障車輛安全,延長電池壽命。兩輪車BMS管理系統(tǒng)
在組成結(jié)構(gòu)上,BMS 分為硬件與軟件兩大部分。硬件包含主控單元,通常由微控制器(MCU)或數(shù)字信號處理器(DSP)擔當,負責數(shù)據(jù)處理與指令發(fā)出;電壓、電流、溫度采集電路,分別用于采集對應(yīng)參數(shù);保護電路在異常時切斷電路;均衡電路實現(xiàn)電池電量平衡;通信接口電路支持多種通信協(xié)議,保障數(shù)據(jù)傳輸。軟件涵蓋底層驅(qū)動軟件,負責硬件交互;電池管理算法,如 SOC 估算、SOH 評估、均衡及充放電控制算法等,是 BMS 重心;通信協(xié)議棧保障通信順暢;用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面。兩輪車BMS管理系統(tǒng)