电动汽车的中枢神经 BMS电池管理系统怎样管理复杂的电池单元

之前的文章我们肤浅地为大家介绍了电机和电池的相关知识，今天带大家了解下组成电动汽车“三大件”的另外一个重要部分——BMS电池管理系统。由于电池内部电化学反应难以控制和材料性能变化难以捉摸，所以才需要一个“管家”来时刻监督调整限制电池组的行为，以保障使用安全，这位管家就是BMS。BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的第一个字母简称组合，字面意思就是电池管理系统。

BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，输出端与控制模组的输入端连接，控制模组分别与电池组及电气设备连接，通过无线通信模块与服务器端连接。

BMS电池管理系统需要实现哪些功能

1、准确估测动力电池组的荷电状态

准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。

2、动态监测动力电池组的工作状态

在电池充放电过程中，实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。

3、单体电池间的均衡

即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。

特斯拉的BMS就是牛

作为全球最先进的电动汽车厂家，特斯拉并不生产电池和电机，但是电控部分却是自己研发的，而且也是特斯拉引以为自豪的技术核心。

我们都知道，特斯拉 Model S和Model X 车内搭载了几千块特别订制的车用锂离子电池，拥有非常高的能量密度，其循环性相当惊人，容量和直流内阻在上千次充放电后都保持着相对稳定的水平，充电倍率和温度对电池的影响都不大。怎么做到这一点的呢？高效的电池管理系统功不可没。

特斯拉高效的电池控制管理系统借鉴了互联网程序管理控制成百上千台服务器的模式，引入了分层管理的方法控制这些「活跃的圆柱体」。其优势在于能够准确估测电池单体的荷电状态（SOC），保证 SOC 维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤。

此外，电池组中的每一个电池单体都连接着一个热敏电阻以及一系列的光导纤维，同时将热敏电阻连接到电池监控器，将光导纤维连接到光敏感应器。当某个电池单体温度超过安全标准时，热敏电阻将产生一个电信号传达至电池监控器以便启动电池冷凝系统保证电池安全性能。特斯拉电池模组采用水冷散热，使得电池保持在恒定温度区间以避免电芯过热。

16 个电池模组之间都以防火墙分隔。当电池发生火情时，会被电池组架构中内置的防火墙阻隔在车身前面的一小部分空间内，火情根本无法进入乘员空间。同时，万一发生碰撞，电池结构可以保护电芯免受冲击，并自动断开电源。

小电评：

电动汽车的BMS系统就如同传统燃油车的ECU那样重要，如同整个车的中枢神经，负责整体的思维与控制。也正是因为这个原因，特斯拉在电控系统不惜花费重金投入研发实验，从而开发出这么复杂的系统，也只有如此，才能将那么多粒电池单元管理地服服帖帖。国内的电动汽车目前大都采用的是国内厂商的BMS，有些是汽车厂研发的，也有电池企业提供的，当然，也有专业的BMS供应商，目前这块技术与世界整体水平同步发展。