電單車BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

鋰電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板所謂硬件板，就是保護(hù)板上沒(méi)有可以進(jìn)行編程的芯片，只是按照特定的線路進(jìn)行連接，保護(hù)板的參數(shù)是固定的。這一類保護(hù)板一般成本較低，功能簡(jiǎn)單，很難實(shí)現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上，加了可以編程的芯片，因此這類保護(hù)板除了實(shí)現(xiàn)基本功能以外，還能實(shí)現(xiàn)很多特殊的功能。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能，必須要能夠主動(dòng)切斷電池主回路。因此，在電池包內(nèi)部，電池的主回路是要經(jīng)過(guò)保護(hù)板的。為了對(duì)充電和放電都能進(jìn)行控制，保護(hù)板必須具有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，分別控制充電和放電回路。在同口保護(hù)板中，這兩個(gè)開(kāi)關(guān)串在一條線上，接到電池包外部，充電和放電都經(jīng)過(guò)此線。而在分口保護(hù)板中，電池分出兩根線，分別接充電開(kāi)關(guān)和放電開(kāi)關(guān)，再接到電池外部。BMS通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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。電單車BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

電池管理系統(tǒng)（BMS）主要功能：安全保護(hù)：實(shí)時(shí)監(jiān)控電池電壓、電流、溫度等參數(shù)，觸發(fā)過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及溫度異常保護(hù)，防止熱失控風(fēng)險(xiǎn)。狀態(tài)估算：精細(xì)估算電池荷電狀態(tài)（SOC）、健康狀態(tài)（SOH）和功率狀態(tài)（SOP），為充放電策略提供數(shù)據(jù)支持。電芯均衡：通過(guò)被動(dòng)均衡（電阻耗能）或主動(dòng)均衡（能量轉(zhuǎn)移），消除組內(nèi)單體電芯的電壓差異，延長(zhǎng)電池壽命。數(shù)據(jù)通信：支持CAN、RS485、藍(lán)牙等通信協(xié)議，與整車控制器（VCU）或上位機(jī)交互數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與故障診斷。電動(dòng)自行車BMS電池管理系統(tǒng)云平臺(tái)沒(méi)有BMS的電池組可能會(huì)面臨電池性能下降、壽命縮短、安全隱患增加等問(wèn)題。

在組成結(jié)構(gòu)上，BMS 分為硬件與軟件兩大部分。硬件包含主控單元，通常由微控制器（MCU）或數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）擔(dān)當(dāng)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理與指令發(fā)出；電壓、電流、溫度采集電路，分別用于采集對(duì)應(yīng)參數(shù)；保護(hù)電路在異常時(shí)切斷電路；均衡電路實(shí)現(xiàn)電池電量平衡；通信接口電路支持多種通信協(xié)議，保障數(shù)據(jù)傳輸。軟件涵蓋底層驅(qū)動(dòng)軟件，負(fù)責(zé)硬件交互；電池管理算法，如 SOC 估算、SOH 評(píng)估、均衡及充放電控制算法等，是 BMS 重點(diǎn)；通信協(xié)議棧保障通信順暢；用戶界面軟件則為用戶提供直觀操作界面。

BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫(xiě)，電池管理系統(tǒng)。是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的裝置，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過(guò)充電和過(guò)放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。一般BMS表現(xiàn)為一塊電路板，即BMS保護(hù)板，或者一個(gè)硬件盒子。BMS保護(hù)板或者BMS保護(hù)盒子通過(guò)采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，達(dá)到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結(jié)構(gòu)件、BMS保護(hù)板等組件組成，其中電池組是由一系列單體電芯組合而來(lái)，通常單體電芯電壓、容量都較低，如果想得到更高電壓平臺(tái)和更大容量的電池包，就需要多個(gè)電芯組合。BMS的故障診斷功能是如何實(shí)現(xiàn)的？

從實(shí)現(xiàn)方式來(lái)看，主要分為被動(dòng)均衡與主動(dòng)均衡。被動(dòng)均衡，即耗能式均衡，一般利用電阻等耗能元件來(lái)消耗電壓較高電池的多余電量，以此促使電池組中各單體電池電壓趨于均衡。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、成本較低，然而會(huì)產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致能量浪費(fèi)，且均衡效率相對(duì)不高，比較適用于對(duì)成本較為敏感、電池組容量較小以及充電頻率不高的應(yīng)用場(chǎng)景，例如一些小型鋰電池設(shè)備。主動(dòng)均衡，也叫非耗能式均衡，它借助電感、電容、變壓器等儲(chǔ)能元件，把電量從電壓高的電池轉(zhuǎn)移到電壓低的電池，實(shí)現(xiàn)電池間的能量轉(zhuǎn)移與均衡。主動(dòng)均衡方式能夠優(yōu)異減少能量損耗，均衡速度快、效率高，適用于大容量、高倍率充放電的電池組，像電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等對(duì)電池性能和安全性要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域，不過(guò)其電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本也相對(duì)較高。對(duì)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。電動(dòng)自行車BMS電池掛你系統(tǒng)智能云憑條

在電動(dòng)汽車中，BMS確保電池組的性能和安全性，延長(zhǎng)電池壽命，提高車輛續(xù)航能力和駕駛安全性。電單車BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，儲(chǔ)能電池只與高壓儲(chǔ)能變流器交互，變流器從交流電網(wǎng)取電，給電池組充電，或者電池組給變流器供電，電能通過(guò)變流器轉(zhuǎn)換到交流電網(wǎng)。儲(chǔ)能系統(tǒng)的通信、電池管理系統(tǒng)主要與變流器和儲(chǔ)能電站調(diào)度系統(tǒng)有信息交互關(guān)系。另一方面，電池管理系統(tǒng)向變流器發(fā)送重要狀態(tài)信息，確定高壓電力交互狀況，另一方面，電池管理系統(tǒng)向儲(chǔ)能電站的調(diào)度系統(tǒng)PCS發(fā)送較詳盡的監(jiān)視信息。電動(dòng)汽車BMS在高壓下與電動(dòng)機(jī)和充電機(jī)有能量交換關(guān)系的通信方面，與充電機(jī)在充電過(guò)程中有信息交互，在所有應(yīng)用過(guò)程中與整車控制器有較詳細(xì)的信息交互。電單車BMS電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)