关于电池管理系统的组成以及相关原理分析

什么是电池管理系统?随着全球多样化的发展，我们的生活也在不断变化着，包括我们接触的各种各样的电子产品，那么你一定不知道这些产品的一些组成，比如电池管理系统。

电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM)，电动汽车电池管理系统(BMS)是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带，其主要功能包括：电池物理参数实时监测;电池状态估计;在线诊断与预警;充、放电与预充控制;均衡管理和热管理等。

电池管理系统的结构是模块化、分布式的。该系统由两级控制结构组成，即局部测量模块和中央处理模块。其中，中央处理模块的重要功能是通过RS232接口与上位机通信，并以CAN总线网络的形式与本地测量模块连接。本地测量模块的重要功能是数据采集(重要是温度、电流、电压数据采集)、充放电控制、电量测量、单电池均衡以及利用CAN总线技术与中央处理模块通信。

电池的外形尺寸将对电源系统结构有重大影响。要使用大量小型电池以适合形状复杂的电池模块(或电池组)吗?或者要使用外形尺寸很大的电池，因而由于重量问题而导致对电池数量的限制或引起其他的尺寸限制?这也许是设计变数最大的部分，因为外形新颖的电池不断上市，而且人们也在不断努力，务求电池模块或电池组集成到产品中后，会与整个产品概念更加一致。

基于各个模块的功能，BMS能实时检测动力电池的电压、电流、温度等参数，实现对动力电池进行热管理、均衡管理、高压及绝缘检测等，并且能够计算动力电池剩余容量、充放电功率以及SOC&SOH状态。

电池管理系统中的数据采集模块负责采集电池的电流、电压、温度等各种状态参数。充电控制模块自动充电分为预充电、恒流充电、恒压充电三个阶段，根据采集的数据控制充放电过程。在适当的时候，均衡模块可以通过一个15W的开关电源对单个电池进行均匀充电，使电池组中的电池更加平衡一致。

其他因素也可能对物理结构和监视电路造成影响。就锂离子电池而言，需要电池容量平衡，从而导致了额外的热量管理问题(去除热量)，而且如果需要有源平衡，还需要电源转换电路。温度探头常常分布在整个模块之上，以提供一种将电压读数与充电状态关联起来的方法，因而需要一些支持电路和连接方案。

在研究设计过程中，一定会有这样或着那样的问题，这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验，这样才能促进产品的不断革新。