電池管理系統(tǒng)的工作原理是什么？

電池管理系統(tǒng)（BMS）的工作原理主要是對電池進行監(jiān)控和控制，保護電池免受過流、過放、過充等破壞，并監(jiān)控電池的性能和狀態(tài)。

其工作原理包含以下幾個方面：首先是感知和測量。通過傳感器監(jiān)測電池的電壓、電流、溫度、電量等參數(shù)，計算剩余容量（SOC）、報告電池劣化程度（SOH）、SOP、SOE 等重要數(shù)據(jù)。其中，SOC 最為關(guān)鍵，它能讓我們了解電池還剩多少電量。

然后是告警和保護。BMS 會實時全時段檢測電池狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常，會向中央控制平臺告警，并生成不同等級的告警信息。嚴重時，會及時斷電保護電池安全。

BMS 由控制 IC、MOS 開關(guān)、保險絲 Fuse、NTC 熱敏電阻、TVS 瞬態(tài)電壓抑制器、電容及存儲器等組成。其保護工作原理包括 AFE 監(jiān)測收集信息、MCU 微控制單元處理數(shù)據(jù)、MOS 場效應(yīng)管控制充電和放電回路的導(dǎo)通與關(guān)斷。主要的保護功能有過充保護、過放保護、過流保護和溫度保護。過充保護在電池充電電壓超出合理范圍時切斷電源；過放保護在放電電壓過低時切斷電源；過流保護在電流過大時切斷電源；溫度保護在溫度超出設(shè)定值時斷開電池組的充放電。

在實際應(yīng)用中，準確估計 SOC 非常重要。影響 SOC 估算精度的因素包括充放電電流、溫度、電池容量衰減、自放電和一致性等。常用的 SOC 估計算法有開路電壓法、容量積分法、電池內(nèi)阻法、模糊邏輯推理和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等。

此外，BMS 還包括均衡管理、熱管理、電安全管理及數(shù)據(jù)通訊等功能。均衡管理能平衡電池組中單體電池的容量和能量差異，提高電池組的能量利用率。熱管理系統(tǒng)能保證電池在適宜的溫度范圍內(nèi)工作，延長電池使用壽命和性能。電安全管理能保障電氣設(shè)備和系統(tǒng)正常工作，保護人的生命財產(chǎn)安全。數(shù)據(jù)通信能實現(xiàn) BMS 內(nèi)部和與外部設(shè)備的信息傳輸。