磷酸铁锂电池管理系统详细方案

磷酸铁锂电池管理系统

为确保使用锂离子电池安全可靠性，电池管理是一种非常必要的

技术，电池管理同时也提供了一个与外部系统交互的接口，如充电电

源，开关装置，负载及数据显示设备。

一个电池管理系统会让一群“哑巴”似的电芯转变成为一个智能

电池组。

汽车制造工厂及相关厂商的电动汽车快速发展都有得益于电池管

理系统提供了更高的性能和更完善的功能。管理的管理可以拆分成两

个科学，电池监控和电池控制；监控部分包括电压和温度的测量和电

池平衡。这都是电池管理系统的基本属性。

虽然磷酸铁锂电池在短路、过充、挤压、针刺等滥用的条件下仍

然是安全的，但是会对电池的循环寿命造成极大影响。磷酸铁锂电池

生产工艺比较复杂.单体电池的一致性差异会比密封阀控铅酸电池大，

这就造成电池组在充电后期个别单体电池的电压迅速上升.加之通信机

房长期处于无人值守状态，不容易及时发现. 

从而造成磷酸铁锂电池组寿命减短或者损坏的现象，为了避免以

上现象的发生就需要用电他管理系统保障电池的安全可靠。

电池管理系统(BatteryManagement System，即BMS),是电池保

护和管理的核心组成部分，不仅要保证电池安全可靠的使用.而且还要

充分发挥电池的性能和延长使用寿命，作为通信用的后备电能，管理

系统在高压直流电源和电池之间起到一个桥梁作用。对电池管理系统

的要求必须符合通信电源供电系统的要求，所以电池管理系统的安全

管理模式对电池的安全性至关重要。电池管理系统主要包括数据采集

单元、计算以及控制单元、均衡单元、控制执行单元和通信单元。如

下图所示。

(1)电池管理系统的基本作用

①监侧单体电池的工作状况，例如检测每个单体电池的电压、充

放电电流、电池组的环境温度等；

②保护电池，避免在极端的条件下发生电池寿命缩短和电池损坏。

(2)电池管理系统的主要功能

①过压保护

当单体电池充电电压超过允许值时，立即停止充电，断开充电设

备与电池组的连接: 

②过放报警

当单体电池放电电压低于警告值时，发出报警提示；

③过放保护

当单体电池放电电压低于保护值时，立即停止放电，断开用电设

备与电池组的连接，并伴有报警提示；

④过流报警

当电池组输人或者输出的电流超过警告值时，发出报警提示；

③短路保护

当电池组发生短路时，立即停止放电，断开用电设备与电池组的

连接，并伴有报警提示；

⑥过温报警

当电池温度或环境温度超过警告值时，发出报警提示: 

⑥过温报警

当电池温度或环境温度超过警告值时，发出报警提示。

⑦过温保护

当检测到环境温度或电池组内部温度超过保护值时，立即断开充

电或者用电设备与电池组的连接，并伴有报警提示。当环境温度或电

池组内部温度恢复到允许值后，可通过手动或自动恢复对电池管理的

功能，但不影响电池放电功能；

⑧估测电池组SOC 

SOC(StateOf Charge，电池的荷电状态)，即电池剩余电量。保

持SOC维持在合理的范围内.防止由于

过充或者过放对电池的损伤，随时预报电池的剩余容量；

⑨对电池组中的单体电他进行均衡

由于磷酸铁锂电池制造工艺复杂及锂离子的相对活跃性，所以电

池组中的单体电池电压就存在不一致的现象。对电他组中的单体电池

进行均衡充电，使电池组中单体电池都达到均衡一致的状态，可以有

效地延长电池组的使用寿命，大大提高电池组的上作效率(此功能可以

根据用户要求增减)。

⑩并口通信

提供与基站监控系统进行通信的接口，传输和显示电池组状态、

报警、SOC等信息，实现远程监控和管理干预。

值得注意的是大多数电动车的主要元件供应商的OEM水平及价格

在市场上还是差强人意的。不断涌入电池市场的电气化能源投资和电

池管理系统的提升才是电池的安全、高效及合理的成本的关键！