新能源汽车电池管理系统（BMS）

新能源汽车为什么需要电池管理系统（BMS）

目前，锂离子电池因具有高电荷密度和低重量而被证明是纯电动汽车最理想的动力来源。由于锂离子电池的尺寸很大，工作性质上非常不稳定。在加上都是单体电池组合而成，要想在任何情况下监控其电压和电流工作情况是非常困难的。为了解决这一困难就需要一个特殊的专用系统，称为电池管理系统（BMS）。同样为了从电池组获得最大效率，应该在相同的电压下同时对所有电池完全充电和放电，这再次需要BMS的参与。可想而知没有BMS是绝对不行的。

电池管理系统（BMS）

动力电池管理系统（BMS）技术

动力电池管理系统可以被认为是电池组的“大脑”，主要负责保护电池单元不受外界条件的影响。目前用于电动汽车的领先电能存储技术都是使用锂离子作为动力电池的。具有便携性，高能量密度，低自放电和记忆效应等特点。使该技术成为EV（电动车）和PHEV（插电式混合动力汽车）的理想解决方案。

目前动力电池管理系统（BMS）存在两个主要问题：

①过度充电会导致过热。

②将它们放电到某个阈值以下会永久性地降低它们的容量；该阈值通常约为其总容量的5％。 

由于电池是通过化学反应来工作的，它们处在充电不足或过充电的状态中工作，其中热量起着基本作用；当热量增加时，导体往往会增加其电阻，而相反，绝缘体会降低它们的电阻。

为了调节能量流，动力电池管理系统（BMS）的每个电池单元都具有两个MOSFET（金氧半场效晶体管），用作根据电池的充电状态，电压和温度条件对其充电或放电的栅极。而动力电池管理系统（BMS）产生的脉冲可以打开和关闭这些MOSFET（金氧半场效晶体管）。

MOSFET在其工作模式方面分为两种类型：

MOSFET（金氧半场效晶体管）

增强模式

如果源极和漏极之间的导电性随着栅极端子处施加的电压的增加而增加，则称MOSFET具有增强模式。增强型MOSFET也称为OFF设备。它们仅在栅极端子处添加正电压。

  耗尽模式

如果器件的导电性随着栅极端子处施加的电压的增加而降低，则称MOSFET具有耗尽模式。耗尽模式通常称为ON设备，也就是说，当向上施加的电压为零时它们将导通。

动力电池管理系统（BMS）的功能

电压

动力电池管理系统（BMS）负责测量每个电池单元的电压，因为过压或欠压条件可能会导致电池的热故障。使电池单元电压保持在均匀状态下是至关重要的，因此该系统的应用有利于受损电池单元的“均衡电荷”。为实现这一目标，电力电子元件可用作传感器，以帮助识别电池电压的下降或增加，从而允许系统确定电池是否过压或欠压。

温度

动力电池管理系统（BMS）还负责测量电池组的温度。如果检测到过热情况，控制系统可能会停止再生充电或减少电池组的功率消耗，以使单个电池温度恢复到安全的操作范围。

充电状态（SOC）

动力电池管理系统（BMS）的另一个重要的能量管理功能是确定充电状态（SOC），以确保所有电池均匀放电，并防止它们低于总容量的阈值。为此，BMS执行称为“ 库仑计数 ” 的任务，该任务确定每个电池单元中剩余的电量，并通过低EMI易受影响的接口将其传送给控制器。