1.什么是BMS？

BMS：即动力电池的管理系统。它是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，我们可以通俗的将其理解为电池包管家。

它主要的功能就是估算电池包的剩余容量和健康状态，保证其维持在合理范围内，防止过度充放电对电池造成损伤，从而达到让电池包可以稳定工作的效果。

BMS可以监测电池组的工作状态，以便判断电池状况，挑出存在问题的电池，保持电池运行时的可靠性和高效性。而且它能测量出每个电池单元的电压和温度，使电池单元电压保持在均匀状态下，防止过故障的产生。如果检测到过热的情况，可以控制系统停止充电，或减少充电组的功率消耗，使单个电池温度恢复到安全的操作范围。

除此之外，BMS还可以确定电池充电状态，确保所有电池均匀放电，达到最佳充电效果。

总的来说，就是汽车的电池充放电都要得到BMS的管理，如果说电池组是一队人，而BMS就是队长这样的角色。

2.为什么需要BMS？

在解决问题时，我最喜欢用的思路是，为什么->是什么->怎么做。

具体在本文章，我们需要解决的第一个问题是，为什么需要BMS？直接用个超大号的电池，或者把电池芯串联起来，不经过管理系统，直接给用电设备用，存在哪些问题？

锂离子电池以其输出电压高、循环寿命长、能量密度大、自放电率低、工作温度范围广等优点广泛应用于消费电子、电动汽车等领域。但同时，单个锂离子电池也存在安全和可靠性方面的问题，体现在：

1)能量大、电压高、且电解液大多为有机易燃物，应用不当时可能导致电池温度升高、着火甚至爆炸；

2)过充电、过放电会导致电池内部材料特性发生变化，造成不可逆的容量损失，从而导致性能下降，寿命缩短。过放电还会使电池内部的锂离子金属化，以致引起短路甚至爆炸；

3)由于工艺的差异性，电池内阻往往不一致，随着充放电的循环进行，电池组内单体电池的性能失衡，使电池组的寿命缩短。

3.BMS有哪些功能？

其一，锂电池温度高时会爆炸，那么BMS就需要有一个信息采集系统来监测当前电池信息，如电流、电压、温度等，当存在异常参数时，需要对做出相应的操作，如过压、欠压保护，关闭电源，降温等等。

其二，电池的过充或过放会导致电池性能下降，那么BMS就需要估算电池电量SOC（State of Charge，充电状态，取值通常是0%~100%），将采集到的电池数据提供给主控芯片，它根据算法来估算动力电池组剩余电量SOC，提供续驶里程参考。常用电流积分法、开路电压法、卡尔曼滤波等及其组合来估算。

其三，锂电池的实际容量会受到环境温度、放电电流（放电倍率）、自放电及电池老化等因素的影响。那么此时就需要监测电池的健康程度SOH（State of Health）,SOH表征电池相对于新电池存储电能和能量的能力，是定量描述电池性能状态的指标。随着充放电的进行，SOH呈不断下降趋势。估算SOH需要通过长期监测和统计电池的使用情况、充放电特性以及温度等参数来进行评估。在实际应用中，通常采用多种算法来进行估算，如Kalman滤波算法、移动平均法等。

其四，单体电池各项参数存在差异，如电阻、容量、自放电等不同，对应到实际中就是电池充放电发热不一样，长时间不用剩余电量不同，有些可以用很久有些是弱鸡。那么BMS就需要做到均衡控制。

其五，需要把电池各项参数信息采集到，交给主控处理，那么这里就需要数据采集、传输、处理、显示，及最重要的控制。

4.BMS拓扑结构是啥？

BMS的拓扑结构，分为主从，集成式，若为主从，就是一个是采集,我们称之为Battery Monitor Unit---BMU, 另外一个是主板，Battery Control Unit---BCU, 不同的公司，不同的叫法，若为集成式，大多用于HEV，因为采集的电芯比较少，故可以进行集成，下面着重解释以下主从式，这个也是EV应用比较广泛的方式。

主从式电源供电方式：

• 主板12V低压网络供电
• 从板12V低压网络供电
• 采样芯片是高压电池供电

通信方式：

• 主板从板间是CAN通信
• 从板间是菊花链通信
• 主从板间都是CAN通信（这个也叫总线式）

隔离：

• 采集芯片与从板低压网络间进行隔离