BMS电池管理系统的核心功能及技术挑战

电子发烧友网报道（文/李弯弯）新能源车电池管理系统BMS是电动汽车和混合动力汽车的核心技术之一，负责监控、控制和优化电池组的性能、安全及寿命。

BMS的核心功能有：其一是电池状态监测，包括电压/电流/温度监测，实时采集单体电池和电池组的电压、电流、温度等参数，防止过充、过放或过热；SOC估算，估算电池剩余电量（类似“油表”功能），精度直接影响续航里程预测；SOH评估，评估电池健康状态（容量衰减、内阻变化），预测电池寿命。

其二是均衡管理，包括被动均衡，通过电阻消耗高电量电池的能量，使各单体电量一致（成本低但效率低）；主动均衡，通过能量转移（如电感、电容）平衡电池间差异，提升整体利用率（效率高但成本高）。

其三是热管理，通过液冷、风冷或相变材料控制电池温度，确保其在最佳工作范围（通常20-40℃），低温加热（防止锂析出）和高温散热（防止热失控）是关键。

此外，还有故障诊断与保护，检测短路、漏电、绝缘失效等故障，触发熔断器或继电器切断电路，热失控预警（如监测气体、烟雾、压力突变）。通信与数据记录，与整车控制器（VCU）、充电桩等交互，上传电池状态数据，存储历史数据用于故障分析和优化算法。

在上周的慕尼黑上海电子展上，就有多家公司展出了电池热管理系统的相关方案。如扬杰科技展示了其BMS用的信号类MOSFET、CAN/LIN ESD、稳压管、TVS等器件。

银河微电展示了其电源系统包括电池管理系统BMS、车载充电机OBS/DCDC（多合一）、车载无线充的解决方案，如用于IGBT保护的TVS、推挽升压的N+P组合双极性三极管、OBC PFC/自举升压的Sic SKY、400/800V平台BMS的光电器件（BI8801、BLS258）。

还有TI的无限电池管理系统，该系统具备合格的网络安全措施和出色的链路可靠性，确保可靠地监测电池电芯并管理电动汽车和大型储能系统中的平衡电流。通过开放和灵活的软件层，实现了高度模块化和灵活的BMS架构。这种设计不仅降低了车辆总重量，从而提高了行驶里程，还尽量减少了连接器、电缆和线束的机械故障风险，这款方案使用了德州仪器CC2662-Q1和BQ79758-Q1。CC2662-Q1是汽车认证的SimpleLinkTM无线MCU，BQ79758-Q1是电池监控器和平衡器。

还有上海永铭用于BMS电池管理系统的电容器，包括高分子混合动力铝电解电容器VHT系列，以及也太铝电解电容器VSM/VMM/VKL系列。

BMS的关键技术挑战在于高精度算法、电池一致性管理、热管理优化、安全与可靠性等，如热管理优化方面，高能量密度电池对温度敏感，需高效散热设计、低温环境下电池性能下降，需预加热策略；安全可靠性方面，防止热失控扩散，冗余设计提升系统容错能力等等。可以看到产业链企业正在从电容、功率器件、MCU等多个方面对电池管理系统进行优化。