一文講明BMS(電池管理系統)

　　 羅伯特侯

　　BMS是Battery Management System的縮寫，中文意義為電池管理系統。顧名思義，BMS就是一個用來管理電池的系統。

　　BMS可比作電池組的保姆，BMS的主要功能：

　　1. 實時測量電池的電壓，估算電池剩餘容量；

　　2. 控制充電和放電；

　　3. 異常（過充、過放、過溫等）報警與保護；

　　4. 均衡控制；

　　BMS用途非常廣，現代人生活已經和BMS形影不離了。可以說存在可充電電池的地方就存在BMS。比如我們的手機裡，充電寶裡或者是小電驢裡都有BMS。

　　比如我們使用的手機，手機會實時顯示所剩電量，快沒電時，還會提醒你趕緊充電；充電完成後，會自動停止充電，即使充電器一直插着。這些功能都是手機裡的BMS完成的。像iphone，當機身溫度過高時，還會自動關機，這種功能也是BMS的一種功能，目的是保護電池，避免過溫發生安全事故。

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

　　在電池容量比較大系統中，BMS就相對複雜了。比如新能源電動車。處于功能的需要，新能源電動車容量一般都做到幾十度電。電池組是由多個電池單體，通過串并聯方式組成的。

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

　　以下解釋幾個問題：

　　1.什麼是過充

　　一節電芯的滿電電壓是3.7V，在充電的時候可能把它充到4V或者4.1V，飽和電壓；如果電壓超過這個數值，就是俗稱的"過充"，如果電池長時間的處于這樣的狀态，就有可能燃燒或者爆炸，或者非常劇烈地影響壽命。

　　2.什麼是過放

　　電池組在使用時，不斷地耗費電池的電量，放到電池上來說就是每一節電芯都在持續不斷地放電，這個時候電壓就會降低。如果電壓持續地降低直到3V以下，俗稱的"過放"。如果電池長時間的處于這樣的狀态，對電池壽命影響會非常大，或者直接造成永久損壞。

　　3.什麼是均衡

　　在一個電池組裡，隻要一節電芯過充或者過放，為保護電芯，整個電池組就應該停止放電或充電。現在面臨的挑戰就是如何讓一個電池組中所有電芯的電壓保持基本持平，避免因單個電芯過充或過放導緻的整個電池組使用效率的下降。

　　在串聯情況下，我們為所有電芯的定下充電的總電壓，假定是16.8V的話，一節電芯的電壓就是4.2V。 但是由于電芯特性的差異（這種差異會随着使用時間的增加而增加）存在，會導緻各節電池的電壓各不相同，有可能造成四節電芯的電壓分别是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的電壓已經處于過充狀況。

　　這時，就需要BMS的均衡功能就派上了用場。在一個串聯電池組電池電壓不均的情況下，BMS會通過放電的方式，降低高電壓電芯的電壓，使得組内電芯電壓保持持平。這種持平，可以使得電池組在充電時，能充的電量最多（不會因為一個電芯過充而停止充電）；在放電時，能放的更徹底（不會因為一個電芯過放而停止放電）。

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