儲能電源中的感知擔當——BMS

電子發燒友網報道（文/黃山明）BMS（BatteryManagementSystem）的中文名稱為電池管理系統，也被稱為電池保姆或是電池的管家，主要用于監控和管理電池儲能單元，是儲能電池中不可或缺的重要組成部分。BMS主要采用三級架構，電池總控單元（System），電池主控單元(Master)，電池信息監測單元（Slave）。

BMS的構成

BMS主要組成部分為硬件、軟件以及通信網絡。在硬件上，主要分為從控單元、主控單元和總控單元。

在底層，主要為從控BMU，是單體電池管理層，主要作用是單體電壓采集，溫度節點采集以及電池均衡。

由電池監控芯片及其附屬電路構成，負責采集單體電池的各類信息計算分析電池的SOC（電池剩余容量）和SOH（電池健康狀態），實現對單體電池的主動均衡，并將單體異常信息上傳給主控。

主控BCU是制動控制單元，負責控制動力電池系統以及與其他控制單元進行信息交互，也是電池組管理層。用于收集BMU上傳的各種單體電池信息，采集電池組信息，計算分析電池組的SOC和SOH。

最上層則是總控，是電池簇管理層，負責系統內部的整體協調以及與EMS、PCS的外部信息交互，根據外部請求控制整個BMS系統的運行過程。

在軟件上，BMS主要包括操作系統、驅動程序、數據管理和控制策略等。操作系統負責整個系統的運行和任務調度。驅動程序是操作系統與硬件之間的接口，用于控制硬件的運行。數據管理負責對電池狀態數據的采集、處理和存儲。

其中控制策略為整個BMS系統的核心，負責根據電池狀態數據和其他輸入信號來決定如何管理電池儲能單元。通信網絡則是實現BMS與其他設備或系統之間信息交互的關鍵。

BMS的主要功能

BMS的主要作用便是保證電池的安全可靠運行，并最大限度的延長電池的使用壽命。因此其主要的功能可以大致分為四部分，檢測、保護、均衡與通信。

BMS需要對電池儲能單元中的每節電池進行實時監測，包括電池的電壓、電流、溫度、內阻等參數。通過對這些參數的監測和分析，可以實現對電池狀態的實時評估，及時發現電池的異常情況并進行處理。

不僅是監測，BMS也需要對電池狀態數據進行采集和處理，以便于對電池的性能和使用壽命進行評估和預測。數據采集包括對電池電壓、電流、溫度等參數的采集；數據處理包括對采集到的數據進行處理和分析，例如計算電池的能量、功率等參數。

通過采集到的數據，BMS可以來執行相應的控制策略，以實現對電池儲能單元的安全可靠運行?？刂撇呗园▽﹄姵氐某浞烹娍刂?、均衡管理、熱管理等的管理和控制。

采集到的數據不止用來進行保護，也可以通過對電池組中不同單體的電壓進行均衡，通過特定的控制策略來對電池進行均衡管理，使得每節電池的電量和性能都能保持在一個合理的范圍內，以防止因單體電壓差異過大而導致電池壽命降低或出現其他問題。這種均衡有助于保持電池的一致性，延長電池組的使用壽命。

同時，BMS需要與其他設備或系統進行通信，實現信息交互和協調控制。BMS可以通過CAN總線、RS485、以太網等通信接口與其他設備進行信息交互，從而實現對儲能系統的協調控制與優化運行，還可以通過數據接口與其他系統進行信息交互，例如與能量管理系統（EMS）進行數據共享和協調控制。

小結

儲能BMS能夠全面監控和控制電池儲能系統，確保其安全、穩定和性能良好，從而實現最佳儲能效果。此外，儲能BMS還能提升儲能系統的壽命和可靠性，降低維護成本和操作風險，并提供更加靈活可靠的儲能解決方案。