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锂电池在使用过程中如果发生过充过放就会造成容量永久性损失，极端情况下，锂电池过热或者过充电会导致热失控、电池破裂甚至爆炸。BMS来严格控制锂电池充放电过程，避免过充、过放、过热。先了解锂电池基本概念。

锂电池基础知识普及

开路电压：电池在断路时电池两极的电极电位之差。开路电压是一个实际测量的值。如锂离子电池的开路电压为4.1V，铅酸蓄电池为2.1V电动势＞开路电压电池的电动势或开路电压值取决于所组成电池的电极材料与电解质的活度和放电的温度，与电池的几何形状和尺寸大小无关。

额定电压：在规定条件下电池工作的标准电压。用来区分电池体系。3. 额定电压：在规定条件下电池工作的标准电压。用来区分电池体系。如：铅酸电池：2.0V镉镍电池：1.2V氢镍电池：1.2V锌锰电池：1.5V锂离子电池：3.6-3.8V。

放电终止电压：指放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压值。为人为规定的值。例如：锂离子电池充电时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。

工作电压：又称放电电压或负荷电压，是指电池对外输出电流时，电池两极间的电位差。工作电压总是低于开路电压。电池放电电压的变化与放电制度有关，即放电曲线的变化还受放电制度的影响，包括：放电电流，放电温度，放电终止电压；间歇还是连续放电。放电电流越大，工作电压下降越快；随放电温度的增加，放电曲线变化较平缓；对于二次电池，放电电压低于规定的终止电压叫做过放电，过放电常常会影响到蓄电池的循环寿命。恒阻放电恒流放电恒流放电连续放电间歇放电。

能量和比能量：电池在一定条件下对外作功所能输出的电能叫做电池的能量，单位一般用wh表示。

a.理论能量电池的放电过程处于平衡状态，放电电压保持电动势(E)数值，且活性物质利用率为100％，在此条件下电池的输出能量为理论能量(W0)，即可逆电池在恒温恒压下所做的最大非膨胀功(W0=C0E)。

b.实际能量电池放电时实际输出的能量称为实际能量。电池放电时实际输出的能量称为实际能量。

W=V工作I tV

V工作= V开路－I Ri

c.比能量单位质量和单位体积的电池所给出的能量，称质量比能量或体积比能量，也称能量密度。比能量的单位为wh/kg或wh/L。

 电池容量：指一定放电制度下（在一定的I放，T放，V终），电池所给出的电量。表征电池储存能量的能力，单位是Ah或C。容量受很多引素的影响，如：放电电流、放电温度等。容量大小是由正负极中活性物质的数量多少来决定的。理论容量：活性物质全部参加反应所给出的容量。实际容量：在一定的放电制度下实际放出的容量。额定容量：又称公称容量，指电池在设计的放电条件下，电池保证给出的最低电量。在实际应用中，电池容量＝正极容量比容量：为了对不同的电池进行比较，引入比容量概念。比容量是指单位质量或单位体积电池所给出的容量，称为质量比容量或体积比容量。通常计算方法为：

电池首次放电容量/（活性物质量*活性物质利用率）

影响电池容量的因素：

a.电池的放电速度(通常以电流强度mA来表示)：电流越大，输出的容量减少；

b.电池的放电温度：温度降低，输出容量减少；

c.电池的放电终止电压：是由用电器以及电池反应本身的限定来设定的，例如：充电时，终止电压为4.2V，放电时为3 .0V或2 .75V。

d.电池的贮存时间：电池经过长时间贮存后，电池的放电容量会相应减少。

功率和比功率：电池在一定放电条件下，单位时间所输出的能量，用P表示，单位为W。理论功率实际功率实际比能量质量比能量比能量理论比能量体积比能量功率是电池的重要性能，它表示电池放电速率的大小，电池的功率越大，电池可以大电流或高速放电。

电池的自放电：是指电池没有负载时电池容量自行降低的现象。主要是电极材料自发发生了氧化还原反应；在两个电极中，负极的自放电是主要的，自放电使活性物质白白被消耗。电池自放电与电池贮存性能有很密切的关系。电池在贮存时贮存性能一定要好，贮存时要求自放电小，不能出现漏液或爬碱。各种电池的存储方式：满电荷存储、部分电荷储存、放电状态存储。自放电与温度的关系曲线：自放电与温度的关系曲线

SOC和DOD：SOC（State of Charge）－为荷电状态，表示电池剩余容量与总容量的百分比。DOD（Depth of Discharge ）－为放电深度，表示放电程度的一种量度，为放电容量与总放电容量的百分比。放电深度的高低和二次电池的寿命有很大的关系：放电深度越深，其寿命就越短。

放电时率及放电倍率：是一种表达电池放电电流大小的方法。放电时率：指在规定的放电时间内，电池放出全部额定容量。放电倍率：指放电电流为电池额定容量的某一个倍数。放电时率×放电倍率＝11C5—电池5小时率的容量，即电池5小时放电的全部容量。单位Ah或mAh0.5C—电池以0.5倍容量的电流放电,单位：A或mA例如：某电池的额定容量为1Ah,用0.5C放电时的电流即为0.5A

BMS基础知识普及

电池管理系统,英文为BMS(Battery Management System),是电动汽车动力电池系统的重要组成部分。它能够检测收集并初步计算电池实时状态参数,同时根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断;此外,还会将收集到的关键数据反馈给控制器,并接收控制器的指令,与设备上的其他系统协调工作。不同电芯类型,对管理系统的要求一般不太一样。锂离子电池安全工作区域受到温度、电压的窗口限制,当超过该窗口的范围时,电池性能就会加速衰减,甚至会引发安全问题。

BMS主要涵盖以下几个功能 ：

1.  电池工作状态监控：主要指在电池的工作过程中，对电池的电压，温度，工作电流，电池电量等一系列电池相关参数进行实时监测或计算，并根据这些参数判断目前电池的状态，以进行相应的操作，防止电池的过充或过放。

2. 电池充放电管理：在电池的充电或放电的过程中，根据环境状态，电池状态等相关参数对电池的充电或放电进行管理，设置电池的最佳充电或放电曲线（如充电电流，充电上限电压值，放电下限电压值等）

3.  单体电池间均衡：即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡器是电池管理系统的核心部件，但目前国内在这方面的技术还不成熟。

电池管理系统主要包括以下几个部分

1. 信号采集模块：主要用于对电池组电压，充电电流，放电电流，单体电压，电池温度，等参数进行采集。通常采用隔离处理的方式。（除温度信号）

2.  电池保护电路模块：通常这部分是采用软件控制一些外部器件来实现的。如通过信号控制继电器的通断来允许或禁止充放电设备或电池的工作以实现对电池保护。

3.  均衡电路模块：主要用于对电池组单体电压的采集，并进行单体间的均衡充电使组中各电池达到均衡一致的状态。目前主要有主动均衡和被动均衡两种均衡方式。也可称之为无损均衡和有损均衡。

4. 下位机模块：信号处理，控制。 通讯。

BMS均衡功能

—均衡分为主动均衡和被动均衡。被动均衡以电阻能耗法为代表，该方法可以实现充电均衡。主动均衡DC/DC变换器为代表，基于此主动均衡又可以分为以下四种方式，每种方式均可以实现充电均衡和放电均衡 ：

1.电池组向单体均衡（放电均衡效果尤佳）；

2.单体向电池组均衡（充电均衡效果尤佳）；

3.电池组与单体之间双向均衡；

4.单体与单体之间均衡。