BMS（Battery Management System）稱之為電池保姆或電池管家，通過實時采集、處理、存儲電池組運行過程中的重要信息，智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。在工業(yè)領(lǐng)域中，為了保證BMS高效、可靠、安全地運行，一套完善的系統(tǒng)隔離解決方案就顯得尤為重要。

BMS鋰電池保護板十分重要在電池保護系統(tǒng)中，鋰電池PACK設(shè)計過程中一定會用到鋰電池保護板或者相應的BMS才能更好的設(shè)計鋰電池組，甚至可以協(xié)助品質(zhì)部分一起分析異常電池或電路。本文存能電氣小編就來介紹鋰電池保護板BMS的原理和選購技巧。

鋰電池的主要構(gòu)成：

鋰電池主要由兩大塊構(gòu)成，電芯和保護板PCM（動力電池一般稱為電池管理系統(tǒng)BMS），電芯相當于鋰電池的心臟，管理系統(tǒng)相當于鋰電池的大腦。電芯主要由正極材料、負極材料、電解液、隔膜和外殼構(gòu)成，而保護板主要由保護芯片（或管理芯片）、MOS管、電阻、電容和PCB板等構(gòu)成。

什么是BMS？

BMS其實就是鋰電池管理系統(tǒng)，顧名思義，是專門用來進行鋰電池運行管理的模塊，對象是鋰電池。主要對象是二次電池，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，可用于電動汽車，電瓶車，機器人，無人機等。此外，BMS還是電腦音樂游戲文件通用的一種存儲格式和新一代的電信業(yè)務管理系統(tǒng)名。

BMS鋰電池保護板工作原理：

鋰電池之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。

鋰電池的BMS保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

普通鋰電池BMS保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路導通，而當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。

BMS鋰電池保護功能介紹：

1.電池保護，和PCM差不多，過充、過放、過溫、過流，還有短路保護。

2.能量均衡，整個鋰電池包，由于很多節(jié)電池串聯(lián)，工作一定時間后，由于其電芯本身的不一致性、工作溫度的不一致性等原因的影響，最后會表現(xiàn)出很大的差異，對電池的壽命和系統(tǒng)的使用有巨大的影響，能量均衡就是彌補電芯個體之間的差異去做一些主動或被動的充電或放電的管理，確保電池的一致性，延長電池的壽命。

3.SOC計算，由于技術(shù)的發(fā)展，SOC的計算積累的很多的方法，精度要求不高的可以根據(jù)電池電壓判斷剩余電量，精確的方法主要的是電流積分法（又叫Ah法），Q=∫idt，還有內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡法、卡爾曼濾波法等。

4.通信，不同的系統(tǒng)對通信接口的要求不一樣，主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等。其中汽車和儲能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。

⒌電池間的均衡：即為單體鋰電池均衡充電，使電池組中各個電池都達到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

BMS鋰電池保護板選購方法：

現(xiàn)在市面上面充斥著各種保護板鋰電池，好點的有三洋的，差的有UF的，鋰電池保護板本身也有很大區(qū)別，選擇一個合適自己電筒的保護板電池是很重要的。通常用帶保護電池的是不帶保護電路的電筒，比如白熾燈泡手電。就電芯本身而言，品質(zhì)好而又常見的有三洋，松下，索尼，三星，AW。

三洋：適合高放電平臺，通常大于1A的電路建議用三洋。三洋高放電平臺比松下更持久，電量更足。

松下：適合低放電平臺，通常小于1A的電路建議用松下。松下低平臺放電比三洋更持久，電量更足。

索尼：性能和三洋差不多，比三洋略低。自從索尼生產(chǎn)電芯物質(zhì)時工藝原因混入了金屬粉末，導致可能起火爆炸而召回后，我就沒再用過索尼。但據(jù)說現(xiàn)在已經(jīng)改進了，不過有三洋用了，一般不考慮，除非價格很合適。

大型儲能BMS系統(tǒng)中的隔離方案

大型儲能系統(tǒng)較為復雜，電壓范圍在500-850V，為高壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要多串AFE級聯(lián)，對可靠性安全性要求更高，一般使用車規(guī)級的AFE對電池進行監(jiān)控，AFE之間用菊花鏈級聯(lián)。

在大型儲能BMS中隔離產(chǎn)品的應用包括：

• 使用變壓器或電容進行隔離通信

• AFE與MCU之間通過UART或SPI或I2C通信

• 控制信號

• 總線電壓和電流采樣

控制信號一般需要4~6通道數(shù)字隔離器，NSi8141N系列四通道數(shù)字隔離器提供符合UL1577的多種電氣隔離耐壓（3.75kVRMS），且具有高電磁抗擾度和低輻射的特性，適合于高壓BMS系統(tǒng)中的隔離需求。