第二篇 BMS系统的作用

BMS1天前更新阿轩

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BMS在整个电池包中要做那些事情呢？

上一个章节中，我们介绍了很多关于锂电池的参数，包括充电的满电电压，放电的截止电压，电池的内阻，荷电保持容量，循环寿命等等。

从介绍中可以看出，这些参数有些是确定的，比如充放电的截止电压。有些是需要通过一些可测量的参数进行间接计算的，比如 SOC，我们需要通过内阻，开路电压以及冲放电电流等参数进行间接计算获取。

另外，电池在不同温度环境下，充放电的要求也不同，因此我们还需考虑不同的温度下对电池的充放电功率进行限制。

因此，我们的 BMS 系统就是为了完成上述这些功能的。

1. 单体电池电压采集

最容易获取的电池单体信息之一是其开路电压。通过获取每个电芯的开路电压信息，我们能够根据串并联的关系计算整个电池PACK的电压信息。同时，监测电芯组的一致性，有助于避免电芯组中出现不均衡的情况。此外，单颗电芯的开路电压信息还为BMS系统提供了关键的决策基础，例如电池组均衡的实施。

2. 单体电池温度采集

锂电池作为一种化学电池，其反应受环境温度影响显著。过低的温度可能导致化学材料活性下降，可存储容量减少，放电倍率降低。相反，过高的温度可能导致电芯失控爆燃。因此，监测电芯温度，甚至监测整个电池包不同位置的温度，成为BMS系统的重要功能。此外，通过持续监测不同位置的温度，还可以进行一些预测，评估电池设计的合理性。温度还可用作电量计算的补偿因素，并作为控制电池功率的输入条件，以确保安全运行。

3. 电池组电流检测

由于电池包的设计通常是串联和并联，我们通常只需检测低端回路的电流。这里的电流既可用作电池包整体功率的保护输入，也可用于对电池电量进行电流积分。如果用于积分，对电流检测的精度和采样速度提出了新的要求。这里我们其实可以利用 MCU 来弥补 AFE 电流采样速度低的问题，以确保我们可以获得更为准确的电流信息来积分，从而获取更准确的 SOC。