電池管理系統的范圍從簡單到復雜,可以采用各種不同的技術來實現其“照顧好電池”的主要指令。然而,這些系統可以根據它們的拓撲進行分類,這與它們如何在電池組中的電池或模塊上安裝和操作有關。
集中式BMS架構
在電池組組件中有一個中央 BMS。所有電池包都直接連接到中央BMS。集中式BMS的結構如圖6所示。集中式BMS具有一些優勢。它更緊湊,而且由于只有一個 BMS,因此往往是最經濟的。但是,集中式 BMS 也有缺點。由于所有電池都直接連接到BMS,BMS需要很多端口來連接所有電池包。這轉化為大型電池組中的大量電線、電纜、連接器等,這使故障排除和維護變得復雜。
模塊化 BMS 拓撲
與集中式實施類似,BMS 分為幾個重復的模塊,每個模塊都有專用的電線束,并連接到電池組的相鄰分配部分。參見圖 7。在某些情況下,這些 BMS 子模塊可能駐留在主要 BMS 模塊監督之下,其功能是監視子模塊的狀態并與外圍設備通信。由于重復的模塊化,故障排除和維護更容易,并且擴展到更大的電池組也很簡單。缺點是總體成本略高,并且可能存在重復的未使用功能,具體取決于應用程序。
主/從 BMS
然而,在概念上類似于模塊化拓撲,在這種情況下,從站更多地僅限于中繼測量信息,而主站則專門用于計算和控制以及外部通信。因此,與模塊化類型一樣,成本可能會更低,因為從屬設備的功能往往更簡單,開銷可能更少,未使用的功能更少。
分布式BMS架構
與其他拓撲結構有很大不同,在其他拓撲結構中,電子硬件和軟件被封裝在模塊中,這些模塊通過連接線束與電池接口。分布式 BMS 將控制板上的所有電子硬件整合到直接放置在被監控的電池或模塊上。這減輕了連接到相鄰 BMS 模塊之間的一些傳感器線和通信線的大量電纜。因此,每個 BMS 都更加獨立,并根據需要處理計算和通信。然而,盡管表面上很簡單,但這種集成形式確實使故障排除和維護存在潛在問題,因為它位于屏蔽模塊組件的深處。由于整體電池組結構中有更多的 BMS,成本也往往更高。