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)，從而導致電池的損壞。一般來說，鋰電池保護板會根據(jù)不同電池而設定不同的充放電電壓，防止出現(xiàn)電壓過高或過低的情況。儲能BMS芯片
BMS管理包括哪些東西？與BMS相關的幾大塊，電壓、電流、溫度、均衡，信息等，BMS保護板通過采集電壓、電流、溫度等信息，評估BMS當前狀態(tài)。BMS首先對電池包進行信息采集，包括電壓，電流，溫度三個維度的信息提取。其次，BMS對電池包的SOX算法進行估算。然后BMS會對電池包進行安全診斷，包括過流，過壓，欠壓，高溫，低溫，斷路的保護。再次是對電池包的能量進行管理，一般分為被動均衡管理和主動均衡管理兩種類型。還會對電池包進行信息的管理，包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲。電池組BMS工作原理對于電池管理系統(tǒng)而言，除了均衡功能外，均衡策略的制定同樣非常重要。
電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem,BMS）作為現(xiàn)代電池技術的重中之重控制系統(tǒng)，廣泛應用于新能源汽車、儲能系統(tǒng)、消費電子等領域，是保障電池安全、提升能效和延長使用壽命的關鍵技術。BMS通過實時監(jiān)測電池組的電壓、溫度、電流等參數(shù)，動態(tài)評估電池的健康狀態(tài)和剩余電量，并利用均衡管理、故障診斷和熱管理技術，確保電池在較好工況下運行。在新能源汽車領域，BMS直接關系到電動車的續(xù)航里程與安全性。它通過智能分配充放電功率，防止電池過充、過放或局部過熱，優(yōu)異降低熱失控風險；同時，結(jié)合云端大數(shù)據(jù)優(yōu)化充電策略，可提升電池壽命30%以上。在儲能場景中，BMS對電網(wǎng)級儲能電站和戶用儲能系統(tǒng)尤為重要，通過多層級均衡技術解決電池組不一致性問題，提升整體儲能效率，并支持削峰填谷、可再生能源平滑并網(wǎng)等功能。此外，BMS在無人機、電動工具、航空航天等領域也發(fā)揮著重要作用，例如通過精確預測剩余飛行時間保障作業(yè)安全。隨著AI算法和邊緣計算的發(fā)展，新一代BMS正朝著智能化方向演進。通過機器學習預測電池衰減趨勢、構(gòu)建數(shù)字孿生模型，以及支持超快充技術和V2G（車輛到電網(wǎng)）雙向互動，BMS正成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要節(jié)點，推動清潔能源技術的可持續(xù)發(fā)展。
均衡管理具有不可忽視的重要性。它能夠延長電池組的使用壽命，通過均衡操作，讓電池組中各單體電池的充放電深度基本保持一致，防止個別電池因過度充放電而加速老化，進而有效延長整個電池組的使用時長。同時，可提高電池組性能，均衡后的電池組能夠輸出更為穩(wěn)定的電壓和電流，減少因電池不一致性導致的能量損失和功率下降，提升電池組的整體性能與效率。另外，還能增強安全性，避免因個別電池過充過放引發(fā)鼓包、燃燒甚至危險等嚴重安全問題，切實提高電池組的安全性與可靠性 。BMS通過傳感器實時監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度等參數(shù)，確保電池在安全范圍內(nèi)工作。
電壓監(jiān)測：精確測量電池組中每個單體電池的電壓，以及電池組的總電壓。通過對單體電池電壓的監(jiān)測，可以及時發(fā)現(xiàn)電池組中電壓異常的電池，如過充、過放或電壓不均衡等情況。電流監(jiān)測：實時監(jiān)測電池組的充放電電流，以便準確計算電池的充放電電量，進而評估電池的剩余容量（SOC）。同時，通過監(jiān)測電流還可以判斷電池組的工作狀態(tài)，如是否存在過流、短路等故障。溫度監(jiān)測：在電池組中布置多個溫度傳感器，實時監(jiān)測電池組的溫度分布情況。由于電池的性能和安全性與溫度密切相關，過高或過低的溫度都會影響電池的壽命和充放電效率，甚至可能引發(fā)安全事故，因此溫度監(jiān)測對于保證電池組的安全穩(wěn)定運行至關重要。BMS的故障診斷功能是如何實現(xiàn)的？平衡車BMSIC
BMS電池保護板可按照電芯材料來區(qū)分。儲能BMS芯片
面向未來，BMS正朝著全生命周期管理與多能源協(xié)同方向演進。固態(tài)電池的商業(yè)化催生了新型界面監(jiān)測技術，如QuantumScape的BMS通過超聲波探頭實時探測鋰枝晶生長，結(jié)合自修復電解質(zhì)實現(xiàn)早期風險阻斷。鈉離子電池的電壓滯回特性促使BMS算法升級，多模型融合估算策略可將SOC誤差從5%壓縮至2.5%。在能源互聯(lián)網(wǎng)框架下，BMS與區(qū)塊鏈技術的結(jié)合實現(xiàn)了電池溯源與梯次利用的全程可信記錄，特斯拉的電池護照（Battery Passport）系統(tǒng)已覆蓋鈷、鎳等關鍵材料的供應鏈碳足跡。據(jù)彭博新能源財經(jīng)預測，至2030年全球BMS市場規(guī)模將突破280億美元，其中AI驅(qū)動的預測性維護系統(tǒng)占比超45%，推動新能源產(chǎn)業(yè)邁入“安全-高效-可持續(xù)”三位一體的新紀元。儲能BMS芯片
