BMS电池管理系统技术探析--功能篇.pdf

1、BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 BMS 电池管理系统技术探析 功能 篇 一、引子 妙益是做车身控制和汽车仪表的传统厂商， 09年妙益电子 开始 介入新能源汽车领域，初期角色就是为新能源车辆 做车身控制、 配总线仪表 。 新能源车的主角是电池和电机控制系统，所以初期我们仅仅是新能源车的配角而已。在此过程中接触了不少 BMS 厂家，发现 BMS 厂家真是良莠不齐。当时，在我们看来技术应当

2、不是十分复杂的 BMS 系统，往往成为新能源车的技术瓶颈，很多车辆安全隐患大多数是由 BMS 的“不作为”造成。由于 BMS 隐身在后， 结果往往是 位于视线之下的 电池厂家或电机厂家背了黑锅。 鉴于这种情况，业内的朋友，基于长期以来对妙益的信赖，建议我们来开发 BMS 系统。没想到，无心插柳柳成荫。 BMS 最早 在混合动力车 上 得到大量使用 。 早期 ， 国家 把混合动力车也归于新能源汽车，后来 把混合动力车从新能源 汽 车中分离出来，仅把混合动力归于节能车型。混合动力车一直是很多汽车厂家热衷 开发 的新能源车型，原因很简单 风险小 ，电机 不起作用了，还有发动机 嘛。就因为这种心理，

3、让汽车厂疏于对电池及的把关， 让一些技术上不怎么样的电池厂、 BMS 商家在市场上 反而 “脱颖而出”。我们都知道，新电池其储能作用和一致性大多是不错的，所以在车辆营运的初期，混合动力车 节能 效能应当 能 表现出来。 但随着时间的推移，电池本身的性能差异及 BMS 的功效就显现出来了。不知道还有多少混合动力车还如初期一般节能？ 如果不作为，随着电池一致性越来越差，电池实际效能会大幅下降，同时安全隐患会陡增。 很多 早期投入运营的车辆接二连三出现的烧车现象，多少不同暴露这方面的一些问题。 我在汽车电子领域打 拼了十多年，每个新产品的推出后都让我寝食不安很长一段时间，但看着那么多实验室阶段的产品

4、也堂而皇之的“跻身车上”， 如此 商家 又安得 心安的？！ 那么究竟在新能源车上究竟充当什么角色？ 该 完成哪些功能呢？今天就和大家一块儿探讨这个问题， 共同来完善的功能。 二 、 BMS 电池管理系统 功能介绍 BMS 是什么？ 首先做个概念声明，这里所指的电池均是指充电式 锂 电池。 是做什么的， 到百度里搜一下，答案会有一大把，从中能了解个大概，但能有助您精确把握功能的 介绍 并不多。 首先就是英文电池管理系统（ Battery Management System）的的缩写。 那么电池为什么需要管理 呢 ？ BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市

5、闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 ） 安全 需要 ，这也许是诞生电池管理系统最主要 原因。没有会 有什么安全 隐患？ 燃烧啊、爆炸啊。 电池工作都有一定使用条件的充电电流限制、放电电流限制、工作温度限制、单体电压限制等等。 参见图 2-1， 电池工作条件分“合理区域”和“临界区域”， 当电池工作条件越 过“临界区域” 时， 事故概率就会大增。这时， BMS就必须果断采取措施，以避免事故的发生。 就 安全 这一条 ， 必 不可少。 ） 延长电池使用寿命。怎么 延长使

6、用寿命？ 上面说了，电池工作都有一定使用条件的。 当电池工作状态位于“合理区域”时，电池寿命最大。进入“临界区域”寿命会显著降低， 越过了“临界区域”有安全隐患 。 为了提高电池的使用寿命尽量让电池工作在“合理区域”，当电池越过“合理区域”后要给使用者报警提示，让电池回归“合理区域”。 图 2-1电池部分参数工作区域 （参数因电池厂家而异） ） 提高 电池组有效 储能 。注意这里说的是“电池组”，而不是“单个电池”。 单个电池能量有限，所以大多是 N 多个电池串联在一起使用，我们称串在一起的电池为电池串。由于电池总是存在差异， 储存的能量有差异。 而电池的过放和过充是电池的两种极度危险状态。

7、放电时，当某个电池达到放电下限时，即使其他电池仍有能量，放电也不得不结束。反之，充电时，当某个电池电压已经达到上限，即使其他电池尚未充足，充电不得不中止。 因而，放电受限于串中电压最低的 电池 ，充电受限于电压最高 的电池。BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 可见，“有效储能”小于“ 理论 储能”。 在 没有 情况下 ， 电池间储能差异化 会越来 越大，因而“有效储能”会越来越少。电池价

8、值就在于其“有效储能” 。 如果 BMS 能抑制 电池“一致性”变差的趋势，就意味着“有效储能”更加接近“理论储能”，延长电池放电时间。 ） 估算电池剩余能量。 没有， 无法知道 电池 还有多少 剩余能量 ，剩余能量和常规车辆的剩余油量一个意思。不知道剩余能量， 就无法预测车辆还能行驶多少里程。不知道续驶里程，司机就会担心车辆的抛锚 。 从上面分析看，可以用 几句 话来概括 BMS： BMS 通过测量，获取电池的工作状态 ，并把这种状态显示出来 。 紧急情况下， 利用 声光 手段来提醒使用者 ，使得电池工作在“合理区域”，从而延长电池的使用寿命。 危险情况下 ， 自动采取措施，避免事故的 发生

9、。另外为电池提供能量均衡功能，提高电池的“有效储能” ，进而 延长放电时间 。 由此看来某种程度上看，更像电池的“保健医生”。有人说，以前用铅酸电池没大听说有啊。其实铅酸电池也是需要的，只是 ， 铅酸电池一因 便宜， 故而 请不起 “ 保健医生 ” （比电池还贵）， 二 因 铅酸电池没锂电池那么“火爆”，所以 不管 的话，也 没那么大安全隐患。 这么重要，那它都应有哪些 具体 功能呢？让我们从介绍 妙益的功能开吧始。 2妙益电池管理系统功能简介 图位妙益电池管理系统的功能组成图。 整个系统由终端模块、中控模块、显示模块三大部分组成 ，如图所示 。 终端模块 与电池直接打交道，完成下列功能 （

10、1）电池电压精密测量。 （ 2）电池温度测量。 （ 3）能量均衡。 （ 4）热管理。 （ 5） CAN通信。 顾名思义， 电池中控模块 为系统的核心，主要完成下列功能： （ 1）总电压测量。 （ 2）总电流测量。 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 （ 3）绝缘电阻测量。 图 -1 电池管理系统功能示意图 图 -2 妙益电池管理系统组成示意图 （ 4） SOC计算。 （ 5）数据分析及分

11、级报警。 （ 6） 保护控制 。 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 （ 6） CAN通信。 显示模块主要人机界面作用，主要完成下列功能： （ 1）常规数据采集。 （ 2）实时数据显示。 （ 3）语音报警。 （ 4）数据记录及图表显示。 （可选） （ ） 远程通信 。 （可选） （ ） OBD数据显示。 （ ） CAN通信功能 妙益 经过年多的探索，总结出的这些功能，有些功能为大家所共同

12、接受，有些功能是仁者见仁，智者见智，褒贬不一。 下列功能应当没有异议，大家觉得是必须的： ） 单体电压测量 ） 温度测量 ） 总电压测量 ） 总电流测量 ） 计算 ） 报警 ） 热管理 下列功能 是有分歧的 ： ） 单体电压测量精度 ） 单体温度测量 ） 绝缘测量 ） 分级报警 ） 保护控制 ） 能量均衡 下列功能是可选的： ） 记录功能 ） 远程通信 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436

13、 本文 就不去赘述 BMS 必备的 基本 功能了， 先就有分歧的地方分析，然后再探讨可选功能，下面章节就展开论述。 三 、 BMS 电池管理系统 功能探析 1分歧探析 1）单体电压测量精度 电压是表征电池状况最重要的参数之一。 一方面， 电池充电状态 SOC 与电压存在一定关系，通过观测电压 ， 可以大致了解电池的充电状态： SOC=f(V,I,T) 这里 V 代表电池的电压， I 代表充放电电流， T 代表电池温度 ，图 3-1 为 40AH 锂电的充电曲线，图 3-2 为 40AH 锂电放电曲线 。 图 3-1 40AH 磷酸铁锂电池充电曲线 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海

14、妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 图 3-2 40AH 磷酸铁锂电池放电曲线 另一方面，参见图 2-1，电池电压也存在“临界工作状态”，当电池越过“临界工作状态”时，危险性大增。所以单体电池电压必须监视。 真正的分歧 在于 电压 的 测量精度？市场上大部分 BMS 系统制定的通信协议 数据单位为 0.01V，由此推断其展示的测量精度不会超过 0.01V。而很多电池厂家对 BMS 提出了更高的精度，有的要求是 0.005V，更有的达

15、到 0.002V。理论上讲，精度越高越好啊。那么究竟多大的精度合适呢？ 我们知道，决定参数的技术等级，一是看参数的作用，二要看技术条件，三要看成本控制 ， 其中第一项是主要 的 。 在 BMS 里， 测量单体电压的作用是什么？一是由电压大体了解电池的充放电状态，二是根据电压提供安全保护。 为什么说，通过电压大体了解电池的充放电状态呢？这是因为电池状态还与电流、温度相关， 实际上不同个体电池间这种函数关系差异也是显著的， 所以 无法单纯通过电压计算出 SOC 的。由此看，此时电压精度太大 了没有意义，因为这个关系本来就已经是个“大概”了。 实际应用看， 0.02V 的差异，是可以大致分辨出电池充

16、电状态。精度超过 0.05V，充电状态差异就比较大了。所以，本人觉得，从估计充电状态角度看，0.01V 的精度是 足够 了。 那么从提供安全保护的角度看多大的精度是合适呢？ 从图 2-1 可以看出，“临界区”其实有挺大一个范围。实际应用中，同样是磷酸铁锂电池，“临界区”的两个边界 上边界（图中 3.8V）和下边界（图 中 2.5V）不同厂家有不同的设置，上边界一般在 3.8VBMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527

17、 邮编： 200436 至 4.0 之间，下边界在 2.5V 至 2.3 之间。 显然，提早、或滞 后个 0.1V 保护都没什么大碍。所以，从保护角度看， 0.05V 的测量精度肯定就满足需要了。 测量电池电压 如果抛开 BMS 的角色 ， 从研究电池性能而言 尤其在观查、测绘充放电曲线时， 0.001V 的精度还是需要的。所以高精度需求，更多来自生产、研究场合。 那么从技术角度看，制约精度的环节是什么？ 主要是系统选的 AD 模数转换位数的限制，测量数据的理论最高分辨率，就是 AD 转换的 1 个比特代表的意义。拿 10 位 AD 来说，满量程设定在 4.5V，最高数据精度就是4.5mV。

18、12 位 AD 理论上 获得的数据精度最大可达 1.12mV。一般来说， AD 位数越高，价格也越高。 其他影响精度的环节就是信号传递、放大回路带来的误差。如果电路设计合理，这种误差是可以矫正 的， 但这种矫正过程 颇费 人力成本的 。电路设计越不合理，校正越费工时 。 本人认为，就 BMS 而言，数据精度 0.01V 足够，但为了给未来预留提升空间，在 BMS协议上可以规定数据 分辨率 0.001V。 关于协议的探讨参见我们的另一篇文章 BMS 电池管理系统技术探析 协议篇。 ） 温度 温度的分 歧，不是温度的精度而是温度测量的个数。 市场上有两种做法，一种是设固定数量的温度探头，将其分散在

19、 “ 电池 丛”中 。一种是将探头置于电压 采集线的接线鼻上 （图 3-3 所示） ，每个电池的温度都测。哪种合理，还得看测温度是为了啥？ 图 3-3 温度探头和电压接线鼻合二为一 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 图 3-4 磷酸 铁锂 电池 内部 结构 为什么要测温度？因为温度高了，有电池有燃烧 、 爆炸的危险。我们知道，在电池正极材料 （一般为石墨） 和负极材料 （磷酸铁锂） 间

20、有一层塑料隔膜，“隔膜”阻断正极和负极的直接接触，但可允许锂 离子从隔膜上的细孔来回穿越。当温度升高到一定程度后，“隔膜”软化易于被晶状负极材料磷酸铁锂刺破，造成正负极短路 而引发爆炸。 那么引起温升的因素又是什么呢？一是电池内阻，二是外部接线柱与线束接线鼻之间的接触电阻。由 欧姆定律公式 可知，两者会产生热功率。 电池在使用老化过程中，内阻会升高。如果接线柱不够牢靠，在车辆的运行颠簸过程中，接触电阻也会增大。在大电流放电情况下，会释放大量的热量。 了解温升缘由后，两者优劣不言自明。其实我们在现场就遇到由于个别电池质量原因造成温度异常的险情。很多 BMS 厂家 仅把探头粘在电池塑料壳体上，或压

21、根就没和电池BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 接触，这样测得的温度仅是电池的环境温度，而不是电池本身的温度。测环境温度意义不大，往往那是灾后诸葛，有什么用呢？ 3） 绝缘测量 电动车辆或油电混动 与 传统车辆显著区别之一就是前者有高压存在了。现在通行做法将高压回路与低压回路彻底隔离。低压回路沿用传统做法，汽车大梁为公共地。很多裸露在外的金属部件都和大梁相连。所以高低压之间的绝缘就显得非

22、常重要，高压一旦窜到低压，就会有致人触电的安全隐患。由此看出绝缘测量在电动车或油电混动车上是必须的。 绝缘 测量精度 多大合适呢？ 按照电动汽车标准规定，绝缘电阻必须大于 100 /V 才算合格。 我认为只要所测绝缘电阻在国家规定的报警门槛周围保持一定的精度即可，其他范围没必要做精度要求。 举例来说，对于一个装有 160 串电池的纯电动车来说，其总电压范围是 400V 至608V(160X2.5V,160X3.8V)，绝缘电阻应按其最高电压算， 100 X608=60.8k 。所以在 60.8K 周围，其测量精度做出要求。 绝缘电阻本身没有任何研究价值，但却是牵涉到人身安全的一个重要参数。测量

23、值可以做负差要求 ，即测量值不能大于实际值，这样保证能够提前报警。国际上对机动车的车速数据也是做类似规定的，只不过，车速数据只允许正差。 绝缘电阻可以这么规定： Rp=（ Rp-Rp*20%， Rp） Rn=（ Rn-Rn*20%， Rn） 其中 Rp、 Rn 分别代表正极对地、负极对地绝缘电阻， Rp、 Rn 分别代表测量出的正极对地、负极对地绝缘电阻。 4）分级报警 早期 BMS 报警都是在电池状态越过“临界区”外边界（参照图 2-1），同时保护输出动作，车辆“趴窝”，这对公交乘客来说是不可忍受的。所以妙益提倡 的分级报警方法逐步得到大家的认同。具体做法是，当电池状态越过“合理区”边界时，

24、给出一级报警，且报警时间控制在一定长度以内（太长会让司机烦心，影响驾驶安全，妙益目前设定在 3秒），此时意味着，情况并不十分严重，车辆仍可继续行驶，但 让 司机有一定思想准备或者通过做一定操作调整规避更严重的状况发生。 当电池工作状况越过“临界区”后，给出二级报警，此时声音可以连续不间断，表明严重情况发生，司机应当立即靠边停车。此时自动保护控制仍没动作，当严重报警达到一定时间后，保护控制动作。 5）保护控制 从目前使用情况看， BMS 的保护 控制应当有过充、过放、过流、过热几方面保护。控制信号分过、过放两路，或过充、过放合并成一路总控信号。 6）能量均衡 能量均衡至今仍是争议最多的地方，问题

25、主要体现在下面两方面： BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 A 均衡概念不清 B 均衡重要性认识不够 首先了解一下为什么要均衡，我们知道电池多少不同都 存在一致性差异，这种差异来自电池负极材料的浓度差异、电池负极材料晶格形态、涂布均匀差异、隔膜厚薄、隔膜细孔均匀性等诸多因素。新电池可以靠筛选（所谓成组配对）来实现一车电池的高度一致。但经过若干充放电循环后，这种一致性不复存在，表现在单体电

26、池间的剩余能量相差甚大。 串联的电池，在充放电都一样的情况下，为什么最终剩余能量相差越来越大呢？主要原因是电池内阻不一致造成，内阻是有热功率损失的。由于内阻不一致，热功率损失就不一样，最终导致单体电池的剩余能量不一致。 那是不是在筛选时，尽量选取内阻一致的电池配对，就能解决 这个问题呢？实际上讲要保证内阻一致几乎是不可 能的事。为什么？因为电池在使用过程中，其负极材料晶态会发生变异，隔膜细孔也会发生阻塞 ，这些变化是和使用情况（温度、振动、电流）相关联的，很难量化下来 ，内阻变化趋势也只能有个大概估计 。 图 3-5 就是电池内阻随充放电次数变化的一个大致趋势图。 所以说，在自然使用情况下，一

27、致性变差是一个必然的过程。 图 3-5 内阻随充放电循环次数变化趋势图 另一个引起能量不平衡的因素就是电池本身的自漏电。因为自漏电不等，所以导致电池剩余能量差异变大。 前面说了， 放电时，当某个电池达到放电下限时，即使其他电池仍有能量，放电也不得不结束。反之，充电时，当某个电池电压已经达到上限，即使其他电池尚未充足，充电不得不中止。因而，放电受限于串中电压最低的电池，充电受限于电压最高的电池。充电时总有充不满的，放电时总有没法放空的。这就导致 电池的“有效储能”总是低于“理论最大储能”。 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号

28、2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 而要使得“有效储能”达到“理论最大储能”，就必须通过 某种手段，来促使各单体电池的剩余能量趋于 一致， 使得各单体电池基本上同时放空、同时充满，这就是所说的BMS 均衡功能。 均衡方式都有哪些呢？ 适合 大规模、高容量电池组的 均衡方式有 主要有二 类： 充电式，利用辅助电源对能量低的补充，向高的看齐。放电 式 ，将能量高的放电，使其向低的看齐。 还有 很多其他均衡方法，比如 利用电容作为中转站，进行能量搬移的均衡 方式。 这种方式不适合 拥有大量单体电池

29、的 电动车和油电混动车。因为 能量搬移被 局限在同一终端模块管理的电池间， 不同模块管理的电池间无法 实现能量搬移 。 由于这些均衡方法不适合大规模、高容量电池组，所以这里就不一一介绍了。 充电式均衡和放电式均衡各自有什么优缺点呢？ 乍从名字上看 充电式一定比放电式优越，因为放电式将多余能量纯 粹浪费掉。其实看问题要一分为二， 下面看看双方可有那些优缺点： 第一， 从能量损耗角度比较，充电式优于放电式，因为放电式是把差异部分能量彻底 浪费掉， 但 不要以为充电式 就没有能量损耗。 我们就来分析一下， 各自损耗的能量到底多大。 我们以损耗能量与满充能量的比率来衡量各自的均衡效能。 假定 最低 单

30、体电池的满充能量为 En，最高单体电池的满充能量为 Em，系统中电池总数为 n。 在没有均衡条件下，各电池能量与最低电池能量的差为 En（ i） , 各电池能量与最高电池能量的差为 Em（ i） ， i 为电池编号 。 记电池组的总能量为 Esum Esum= ( ) ( ) 采用充电式向高看齐需要补充的能量与采用放电而向低看齐时需要泄放的能量 显然是相等的。 Esum= ( )= ( ) 对放电式而言， Esum 就是要全部浪费掉的能量。 对充电式而言，又有多少能量被浪费掉呢？有两个环节要造成能量浪费：辅助 DC-DC转换电源 和充电控制电路。一般辅助 DC-DC 转换电源的效率为 70%左

31、右。充电控制电路效率一般为 50%左右。总的效率 =70% X 50%=35%。 所以综合看，放电式均衡与充电式均衡相比较而言，要多损失 35%的能量。 再看看均衡损失的能量与 有效 总能量比率 -能量损耗比 Epercent 大概是什么样子。 对于放电式均衡 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 Epercent= Esum /(nEn)=( ) ( ) 对于充电式均衡 Epercent

32、=65%X Esum /(nEm)= ( ) ( ) ( ) ( ) ， ( ) ( ) 分别代表了平均 能量 偏差 比 率 （ 能量 差 与 有效 能量 的 比 ） ，假设一次充放电引发的平均 能量 偏差 比 率 为 1%。对放电式均衡而言，就有 1%的能量浪费掉，对充电式而言有 0.65%的能量浪费掉。 可见，虽然放电式均衡比充电式均衡多浪费 35%的能量，但与实际 “ 有效储能 ” 比 ，相差微不足道。 第二， 均衡时效比较， 放电式均衡要优于充电式均衡。 放电式均衡 时，由于所有电池上均有放电回路，所有能量高的电池可以同时放电向低看齐。对充电式均衡而言，由于充电电路比较复杂，在模块内不

33、可能集成多个充电电路 ， 一般一个模块只能置入一套充电电路，在通过控制电路，向指定的电池充电。所以，均衡时效性差别很大。 第三， 均衡成本比较，放电式均衡要优于充电式均衡。 放电式均衡电路较简单， 因而实现成本较低。 对于 能量 均衡 必须 避免 几个 认识 上 的 错误： 第一 ， 认为 均衡 电流 越大 越 好 。 首先 必须 明确 锂 电池 本身 的 一 致 性 本来 是 不错 的 ， 如果 电池 的 一致性 发散 趋势 非常 大，这样 的 电池 本身 有 严重 质量 问题， 这种 问题 不仅 体现 在 一致性 发散， 还会 有 其他 涉及 安全 的 隐患 存在， 理应 从 系统中 剔除

34、 出来 。 其次， 从 刚才 的 分析 知道， 无 论 哪种 能量 均衡， 整个 过程 是 要 浪费 能量 的， 这些 能量会 都是 以 热量 的 形式 散 出去， 这些 热量 会 引起 电池 工作 环境 温升 的。 而 过高的 温度 环境本身 也 影响 电池 的 工作 寿命， 甚至 产生 安全 隐患。 那么 多大 的 均衡 电流 合适 呢？ 这 主要 取决 于 电池 的 容量 、 电池 单次 循环 产生 的 能 量 偏差 与 有效 储能 的 比率 、 电池 的充放电 周期 ， 另外 均衡 时 还要 考虑 环境 温度 ， 环境 温度 过高时 要 适当 控制 均衡 电流 大小 ，严重 情况 下

35、甚至 要 暂时 关闭 能量 均衡。 由于 没有 电 池 单次 循环 产生 的 能 量 偏差 与 有效 储能 的 比率 这一 参数， 所 以 很难 量化 均衡 电流 大小。 妙益 总结 了 一个 经验值， 供 大家 参考， 均衡 电流 为 100mA/100Ah。 对于 比较 差 的 电池 可以 适当 提高 均衡 电流 大小， 但 一定 要 兼顾 环境 温度。 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200

36、436 第二 ， 认为 无 论 电池 能量 多么 不平衡 都 能 靠 均衡 来 快速 恢复 平衡。 BMS 均衡 应 该 是 为 消除 电池 使用 过程中 日积月累 产生 的 能量 失衡， 所以 初期 的 电池 组配 对 工作 还是 要 做的。 不应 把 能量 已经 相差 太大 的 电池 相互 配组， 而 想 靠 过于 强烈 的 外部 能量 均衡 来 保证 其 能量 平衡 。 6）数据记录 新能源产品应用时间不长， 相关 产品 多 处于不成熟阶段，出现问题时往往互相推诿，责任难于界定。但有了数据记录功能后，通过查询历史数据，了解相关产品实际使用性能，有助界定质量责任，促使相关产品方精益求精，提

37、高产品品质功能推动行业进步。 那么那些数据需要记录、记录的频度设置多大合适呢？ 从监视电池的性能看，这些数据是要记录的：各单体电池的电压、各单体电池的温度、电池的 SOC。由于 这些数据的变化是缓慢渐进的，每分钟记一次就可以了。图 3-6 为妙益记录的 BMS 数据图表。 跟整车相关的 BMS 数据如总电压、总电流、 BMS 报警数据、 SOC，变化比较快，可以和电机转速打包一起记录，每 1-2 秒记录一次。 图 3-7 为妙益仪表记录的整车控制数据图表。 另外车辆运行的传统数据如车速、加速踏板位置、刹车位置、电机温度、 灯光信号等等可以打包一起记录，记录间隔 1-2 秒一次。图 3-8 为妙

38、益仪表记录的一般车辆行驶数据图表。 图 3-6 BMS 数据记录图表 BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 图 3-7 VCU 数据记录图表 图 3-8 车辆行驶数据图表 7）远程通信 足不出户就能了解车辆的运营情况当然是个诱人的想法，蓬勃发展的无线通信网络已使这种愿望变成现实。下面唯一需要解决的是运营费用由谁承担，数据服务中心由谁来BMS 电池管理系统技术探析 功能篇 - 上海妙益电子科技发展有限公司 上海市闸北区江场三路 56 号 2 楼 电话：（ 021） 66319886， 66319887 转 8801 传真：（ 021） 51292527 邮编： 200436 维护， 数据 安全性 如何 保证， 法律 层面 的 认证 如何 做 ， 商业营运的隐私如何保证。相信在不久的将来，这些都不在是问题。