从实现方式来看,主要分为被动均衡与主动均衡。被动均衡,即耗能式均衡,一般利用电阻等耗能元件来消耗电压较高电池的多余电量,以此促使电池组中各单体电池电压趋于均衡。这种方式结构简易、成本较低,然而会产生热量,导致能量浪费,且均衡效率相对不高,比较适用于对成本较为敏感、电池组容量较小以及充电频率不高的应用场景,例如一些小型锂电池设备。主动均衡,也叫非耗能式均衡,它借助电感、电容、变压器等储能元件,把电量从电压高的电池转移到电压低的电池,实现电池间的能量转移与均衡。主动均衡方式能够优异减少能量损耗,均衡速度快、效率高,适用于大容量、高倍率充放电的电池组,像电动汽车、储能系统等对电池性能和安全性要求严苛的领域,不过其电路结构复杂,成本也相对较高。BMS的标准化、模块化也将是一个重要的发展方向。如何BMS软件开发
在均衡策略方面,有基于电压的均衡策略,该策略以电池单体的电压作为均衡判断依据,当电池组中单体电池电压差异超过设定阈值时,启动均衡电路进行均衡,实现相对简便,但未直接考量电池的 SOC 情况,可能出现电压均衡而 SOC 不均衡的现象。基于 SOC 的均衡策略,则通过精确估算电池单体的 SOC,依据 SOC 差异实施均衡。此策略能更精确反映电池实际荷电状态,实现真正的电量均衡,然而 SOC 估算的准确性会对均衡效果产生影响,需要更为复杂的算法与硬件支持。还有混合均衡策略,它综合结合电压和 SOC 两种参数进行均衡判断,多方位考虑了电池的电压和实际荷电状态,能更完善地实现电池组的均衡管理,提升均衡的准确性与有效性,只是算法较为复杂,对 BMS 的计算能力和硬件性能要求颇高。动力电池BMS软件开发均衡管理是通过被动或主动均衡电路,确保电池组中各个单元的电压和容量保持一致,提高电池组整体性能。
随着新能源技术迭代,锂电池保护板正朝向高集成化(单芯片SOC+AFE)、智能化(AI故障预测)及无线化方向发展。例如,智慧动锂电子推出的AI-BMS方案,通过LSTM算法分析历史数据,可提前48小时预警电池失效,准确率超92%;其无线保护板采用蓝牙Mesh组网,节省90%线束成本。然而,固态电池(单体电压>5V)、钠离子电池等新体系的普及,也对保护板的电压监测范围、算法兼容性提出了新挑战。未来,融合边缘计算与云平台的协同管理,将成为锂电池保护板技术升级的重心路径。综上,锂电池保护板作为电池安全的重心防线,其技术演进始终围绕精度提升、功能集成与场景适配展开。在碳中和目标驱动下,该领域将持续吸引研发投入,推动新能源产业向更安全、高效的方向迈进。
锂电池保护板分为硬件板与软件板所谓硬件板,就是保护板上没有可以进行编程的芯片,只是按照特定的线路进行连接,保护板的参数是固定的。这一类保护板一般成本较低,功能简单,很难实现逻辑上的特殊控制要求。而软件板则是在硬件板的基础上,加了可以编程的芯片,因此这类保护板除了实现基本功能以外,还能实现很多特殊的功能。保护板为了现实保护电池的功能,必须要能够主动切断电池主回路。因此,在电池包内部,电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行控制,保护板必须具有两个开关,分别控制充电和放电回路。在同口保护板中,这两个开关串在一条线上,接到电池包外部,充电和放电都经过此线。而在分口保护板中,电池分出两根线,分别接充电开关和放电开关,再接到电池外部。BMS是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。
均衡管理具有不可忽视的重要性。它能够延长电池组的使用寿命,通过均衡操作,让电池组中各单体电池的充放电深度基本保持一致,防止个别电池因过度充放电而加速老化,进而有效延长整个电池组的使用时长。同时,可提高电池组性能,均衡后的电池组能够输出更为稳定的电压和电流,减少因电池不一致性导致的能量损失和功率下降,提升电池组的整体性能与效率。另外,还能增强安全性,避免因个别电池过充过放引发鼓包、燃烧甚至危险等严重安全问题,切实提高电池组的安全性与可靠性 。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。电池包BMS电池管理系统云平台开发
BMS可以采用人工智能算法,对电池的状态进行更加准确的预测和分析,从而提高电池的使用效率和安全性能。如何BMS软件开发
什么是电池荷电状态(SOC)?电池荷电状态(SOC)是电池管理的一个重要指标,尤其是对锂离子电池而言。它指的是电池相对于其容量的电量水平,通常用百分比表示。SOC用于确定电池的剩余电量,而剩余电量对于预测电池的性能和使用寿命至关重要。测量电池的充电状态并不是一项简单的任务,有很多种方法,比如电压/电流积分、阻抗测量和库仑计数等。确定电动汽车电池SOC的技术各不相同,主要分为开路电压法,库仑计数法,基于模型的方法几种。如何BMS软件开发