電池管理系統 (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，通過檢查充電狀態和健康狀態，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和功率狀態以及平衡電池，它可以利用電池的全部潛力，從而利用電池儲能系統 (BESS)。根據成分的不同，電池可能對不穩定的環境相當敏感。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。因此，BMS 安全系統可提供安全的數據傳輸并保護電池存儲系統免受未經批準的使用。
具有實時操作系統的 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：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 擁有數據并對其進行分析以采取進一步行動。
因此，系統可以控制與電壓相關的電流、電壓和充電狀態。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的問題。在這種情況下，系統會發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控。
以下是我們用于工業 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字信號的模數轉換器
- 用于讀取信號的微控制器 (MCU)
我們為 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。
