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什么是電池管理系統

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 什么是電池管理系統

BMS電池管理系統，是電動汽車動力電池系統的重要組成。它一方面檢測收集并初步計算電池實時狀態參數，并根據檢測值與允許值的比較關系控制供電回路的通斷;另一方面，將采集的關鍵數據上報給整車控制器，并接收控制器的指令，與車輛上的其他系統協調工作。

 什么是電池管理系統

電池管理系統，不同電芯類型，對管理系統的要求往往并不一樣。那么，一個典型的動力電池管理系統具體都需要關注哪些功能呢?今天翻譯整理了一篇文章，一起看看BMS的關鍵技術，整體內容分成上中下三個部分。

1簡介

電動汽車用鋰離子電池容量大、串并聯節數多，系統復雜，加之安全性、耐久性、動力性等性能要求高、實現難度大，因此成為影響電動汽車推廣普及的瓶頸。鋰離子電池安全工作區域受到溫度、電壓窗口限制，超過該窗口的范圍，電池性能就會加速衰減，甚至發生安全問題。目前，大部分車用鋰離子電池，要求的可靠工作溫度為，放電時-20~55°C，充電時0~45°C(對石墨負極)，而對于負極LTO充電時低溫度為-30°C;工作電壓一般為1.5~4.2V左右(對于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料體系約2.5~4.2V，對于LiMn2O4/Li4Ti5O12材料體系約1.5~2.7V，對于LiFePO4/C材料體系約2.0~3.7V)。

溫度對鋰電池性能尤其安全性具有決定性的影響，根據電極材料類型的不同，鋰電池(C/LiMn2O4，C/LMO，C/LiCoxNiyMnzO2，C/NCM，C/LiFePO4，C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2，C/NCA)典型的工作溫度如下：放電在-20-55℃，充電在0-45℃;負極材料為Li4Ti5O12或者LTO時，低充電溫度往往可以達到-30℃。

當溫度過高時，會給電池的壽命造成不利影響。當溫度高至一定程度，則可能造成安全問題。如圖所示圖1中，當溫度為90~120℃時，SEI膜將開始放熱分解[1~3]，而一些電解質體系會在較低溫度下分解約69℃[4]。當溫度超過120℃，SEI膜分解后無法保護負碳電極，使得負極與有機電解質直接反應，產生可燃氣體將[3]。當溫度為130℃，隔膜將開始熔化并關閉離子通道，使得電池的正負極暫時沒有電流流動[5,6]。當溫度升高時，正極材料開始分解(LiCoO2開始分解約在150℃[7]，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在約160℃[8,9]，LiNixCoyMnzO2在約210℃[8]，LiMn2O4在約265℃[1]，LiFePO4在約310℃[7])并產生氧氣。當溫度高于200℃時，電解液會分解并產生可燃性氣體[3]，并且與由正極的分解產生的氧氣劇烈反應[9]，進而導致熱失控。在0℃以下充電，會造成鋰金屬在負極表面形成電鍍層，這會減少電池的循環壽命。[10]

過低的電壓或者過放電，會導致電解液分解并產生可燃氣體進而導致潛在安全風險。過高的電壓或者過充電，可能導致正極材料失去活性，并產生大量的熱;普通電解質在電壓高于4.5V時會分解[12]

為了解決這些問題，人們試圖開發能夠在非常惡劣的情況下進行工作的新電池系統，另一方面，目前商業化鋰離子電池必須連接管理系統，使鋰離子電池可以得到有效的控制和管理，每個單電池都在適當的條件下工作，充分保證電池的安全性、耐久性和動力性。