電池管理系統(tǒng) (BMS)專注于電池。BMS 任務包括電壓和電流控制、熱管理解決方案、防火和網絡安全。在本文中，將解釋與電池相關的主要風險以及 BMS 可以克服這些風險的方法。

BMS 電池保護

可充電電池是 BMS 的基石。該組件相當復雜和敏感，需要注意和小心處理。BMS 可以做到這一點。它的所有功能都旨在在盡可能長的時間內充分利用電池。

因此，通過檢查充電狀態(tài)和健康狀態(tài)，BMS 可以延長電池壽命和性能。通過估計電池組內的能量狀態(tài)和功率狀態(tài)以及平衡電池，它可以利用電池的全部潛力，從而利用電池儲能系統(tǒng) (BESS)。根據成分的不同，電池可能對不穩(wěn)定的環(huán)境相當敏感。超過限制對電池來說可能是至關重要的，并可能導致其脫落和過早死亡。此外，電池的擠壓可能會對其用戶造成傷害。例如，鋰基電池在某些情況下因其易燃性和爆炸性而臭名昭著。

配備齊全的 BMS 可以預測潛在危險并保護電池和用戶。完善的 BMS 具有防止短路、接地故障和熱失控的電池安全系統(tǒng)。因此，BMS 安全系統(tǒng)可提供安全的數(shù)據傳輸并保護電池存儲系統(tǒng)免受未經批準的使用。

具有實時操作系統(tǒng)的 BMS 可立即對所有更改或威脅做出反應，因此有助于避免過早更換電池和昂貴的維修。

電壓和電流控制

為了控制電池的電流和電壓，必須在充電時提供過流和過壓保護，并在電池放電時避免欠壓。

挑戰(zhàn)：每種電池類型都有建議的充電和放電電流和電壓限制。超過這些參數(shù)會導致氧化和短路，從而損壞電池并縮短其使用壽命。在最壞的情況下，可能會發(fā)生爆炸、火災和觸電。

建議措施：向單元添加足夠的傳感器允許 BMS 擁有數(shù)據并對其進行分析以采取進一步行動。

因此，系統(tǒng)可以控制與電壓相關的電流、電壓和充電狀態(tài)。如果偏離允許值，BMS 可以使用斷路器斷開電路并停止對電池充電。

BMSes 可以警告用戶電池可能出現(xiàn)的問題。在這種情況下，系統(tǒng)會發(fā)送警報或推送通知并顯示在設備面板上。BMSes和充電器一樣，可以采用恒壓/恒流電池充電方式進行過流過壓保護。思路如下：

以恒定電流為電池充電，直到電池達到一定的電壓水平。然后在電流下降時以恒定電壓為電池充電。當電流具有最低可能值時，充電結束。

可以在 BMS 的軟件和硬件級別安裝電壓和電流監(jiān)控。

以下是我們用于工業(yè) BMS 解決方案的基本硬件示例：

• 電流和電壓互感器
• 一個放大器和一個帶有電阻分壓器的緩沖器，用于增加輸出電流和電壓的值
• 將電流和電壓值轉換為數(shù)字信號的模數(shù)轉換器
• 用于讀取信號的微控制器 (MCU)

我們?yōu)?MCU 編寫了固件，該固件可以將測量值與電流和電壓限制進行比較，然后可以向斷路器發(fā)送命令。 

但在設計保護電路時，必須小心。額外的電子設備不僅會增加 BMS 成本，還會增加內阻并降低電池的功率。