家庭储能BMS电池管理系统云平台设计

    船用液冷储能柜BMS电池管理系统采用两级架构，每一套电池管理系统由电池模组管理单元BMU、电池簇管理单元BCU组成。BMS系统具有模拟信号高精度检测及上报，故障告警、上传和存储，电池保护，参数设置；被动均衡，电池组SOC标定、操作账号权限与密码管理、与其它设备信息交互等功能。从控单元BMU通过对各单体电池的电压和温度进行精确采集，实现对电池状态的实时监控。模块具有可靠的数据通讯功能，系统运行过程中，可实现与电池管理系统主控单元或者其他设备之间的通讯。主控单元BCU是电池管理系统的控制中枢，它通过与从控单元通讯实现对电池单体电压、温度等的检测，并检测电池组总电压、充放电流、对地绝缘电阻等外特性参数，按照特定的算法对电池内部状态（容量、SOC、SOH等）进行估算和监控，在此基础上实现了对电池组的充放电管理、热管理、绝缘检测、单体均衡管理和故障报警；它可以通过通信总线实现与PCS、EMS等实现数据交换，通过菊花链实现与BMU通讯。 在电动自行车行业中，BMS主要指电动自行车电池保护板，而且主要指的是锂电池电池保护板。家庭储能BMS电池管理系统云平台设计

BMS保护板分为分口与同口保护板。保护板为了现实保护电池的功能，必须要能够主动切断电池主回路。因此，在电池包内部，电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行控制，保护板必须具有两个开关，分别控制充电和放电回路（姑且这么理解）。在同口保护板中，这两个开关串在一条线上，接到电池包外部，充电和放电都经过此线。而在分口保护板中，电池分出两根线，分别接充电开关和放电开关，再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板，是为了降低成本：一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小，如果两个开关串到一条线上，那么两个开关就得照着大的买。而分口的话，充电电流小，就可以用一个更小的开关。这里说的开关，其实就是MOSFET，是锂电保护板的主要成本，而且国内相关产品技术受限，重点部件需要进口。特种车辆BMS价格两轮电动车BMS 行业内成为两轮电动车电池保护板分为硬件板与软件板。

    主动均衡技术的痛点：设备采购成本较高当前新能源板块发展突飞猛进，每个从业单位参与的项目单量和项目数量越来越多，很多项目前期的方案搭建以及交付投运，较大权重地考虑成本，在刚好满足下级用户当前技术需求的前提下，以尽可能便宜的原则选择均衡产品。导致很多项目选型环节，下级用户认可主动均衡的产品和技术，也了解全生命周期主动均衡经济性的更加合理性，但考虑当前量级的项目因为选择采购主动均衡BMS要多花￥，往往很可能还是选择当前就满足下级用户的被动均衡产品。主动均衡相对增加了风险点基于不同厂家主动均衡技术的差异性，主动均衡在BMS内部增加了分离式或集成式的均衡电路，其中包括均衡充放电模块装置、均衡电源驱动装置、均衡控制状态等，这些从硬件增加的角度增加了可能失效的风险点。部分BMS企业过于追求3A、5A甚至更高的大电流均衡，于均衡技术本身没有什么技术难点，但对系统既有的协配件的选型匹配存在挑战与风险。行业PACK包内采集线束的线径可能只有、CCS方案铜膜的载流能力、PACK内的发热及散热、相对热的环境下电池的寿命等都可能是关联影响因素。

    工商业储能系统以及储能电站系统主要由电池系统、电池管理系统（BMS）、能量管理系统（EMS）、储能变流器（PCS）以及其他电气设备构成。储能电池是储能系统的关键组成部分，它储存能量以备需要时使用，不同种类的电池具有不同的特点和适用性。电池由固定数量的锂电池组成，这些锂电池在框架内串联和并联，形成一个模块。然后将模块堆叠并组合形成电池架。电池架可以串联或并联，以达到电池储能系统所需的电压和电流。电池组的设计和配置需要综合考虑能量、功率、循环寿命和成本等关键参数，以便保证其安全性、可靠性和性价比 储能BMS主动均衡和被动均衡的区别主要有能量的方式、启动均衡条件、均衡电流、成本等。

    目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集，适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点，一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中，如电动工具、机器人（搬运机器人、助力机器人）、IOT智能家居（扫地机器人、电动吸尘器）、电动叉车、电动低速车（电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等）、轻混合动力汽车。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门，不同的公司，不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大，多数都是三层架构，在从控、主控之上，还有一层总控。 BMS系统具有模拟信号检测上报，故障告警、上传存储，电池保护，参数设置；被动均衡，SOC标定、信息交互等。移动储能BMS软件开发

BMS保护板也可以按照串数和持续放电电流大小来分。家庭储能BMS电池管理系统云平台设计

    测量电池容量的理想方法是库仑计数法，即通过测量一段时间内流入和流出的电流，进而得到流入或者流出电量。SOC=总容量-（放电电流-充电电流）*时间根据电池测量系统的不同，有多种测量放电或充电电流的方法。电流分流器：分流器是一个低欧姆电阻器，用于测量电流。整个电流流经分流器并产生电压降，然后进行测量。这种方法会在电阻器上产生轻微的功率损耗。霍尔效应传感器：这种传感器通过磁场变化测量电流。它消除了电流分流器典型的功率损耗问题，但成本较高，且无法承受大电流。巨磁电阻（GMR）传感器：这种传感器用作磁场检测器，比霍尔效应传感器更灵敏（也更昂贵）。它们的精确度很高。库仑测量涉及的计算相当复杂，主要由微控制器完成。库仑计数法是一种安培小时积分法，可有效量化一段时间内的电量，提供动态、连续的状态更新。开路电压（OCV）通过计算电压与电量之间的直接关系，快速评估剩余电量。不过，库仑计数法会因传感器漂移或电池性能变化而随时间累积误差，而开路电压则也可能受到温度波动和电池老化的影响。 家庭储能BMS电池管理系统云平台设计