动力电池 BMS IC介绍
动力电池为什么要BMS管理系统？
动力电池为什么要BMS管理系统？导语：目前大力发展的新能源汽车主要分为三类：混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)、燃料电池汽车(FuelCellElectricVehicle,FCEV)和纯电动汽车(ElectricVehicle,EV)。
这三种类型的电动汽车以其自身不同的构造和工作原理，形成各自不同的特点，同时也处于不同的发展阶段。
纯电动汽车以车载动力蓄电池组(如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池和镍镉电池等)作为其唯一的能量来源，并搭载大功率电机以驱动汽车行驶，因此，与传统内燃机汽车最大不同之处也就是纯电动汽车独有的电力驱动及控制系统。
纯电动汽车和混合动力电动车相比，噪音低、无污染、零排放，底盘结构更简单;和燃料电池汽车相比，各方面技术相对更成熟，具有更高的可靠性和安全性。
因此，纯电动汽车目前已经受到世界各国政府和车企的高度重视，不少企业已经实现了批量生产并在某些地区开始示范运营。
在纯电动汽车中，动力电池组作为核心部件之一，在整车制造成本中占有极高的比重，其性能的优劣也直接影响着整车的驾驶性能与安全。
早期的纯电动汽车所使用的动力电池大多为铅酸蓄电池，这种电池由于能量密度小，续航里程短，使用寿命也比较短，所以逐渐被优势突出的锂离子电池等产品取代。
锂离子电池凭借其充放电效率高、能量密度大和续航能力强等优点，已受到了国内外众多电动汽车厂商的关注及使用。
尽管锂电池比其他种类的电池有更多的优点，但同样会受到电芯材料和目前制作工艺等因素的限制，导致单节锂电池之间往往存在者内阻、容量、电压等差异，所以在实际应用中，电池组内部各单体电池容易出现散热不均或过度充放电等现象。
时间一长，这些处于不良工作状态下的电池就很可能提前损坏，电池组的整体寿命也就大大缩短。
不仅如此，电池处于严重过充电状态下还存在爆炸的危险，造成电池组损坏的同时还对使用者的人生安全造成威胁。
因此，必须为电动汽车上的动力电池组配备一套具有针对性的电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)，从而对电池组进行有效的监控、保护、能量均衡和故障警报，进而提高整个动力电池组的工作效率和使用寿命。
解析电动车BMS方案,TI,ST,ADI和ONSemi哪家最强？
解析电动车BMS方案,TI,ST,ADI和ONSemi哪家最强？电动车未来将以锂电池为主要动力驱动来源，主因在于锂电池有高能量密度优势，所以性能较为稳定。
然而锂电池大量生产时品质不易掌握，电池芯出厂时电量即存在些微差异，且随着操作环境、老化等因素，电池间不一致性将愈趋明显，电池效率、寿命也都将变差，再加上过充或过放等情况，严重时可能导致起火燃烧等安全问题。
电池管理系统BMS的重要性不言而喻，BMS是动力电池组的核心技术，也是整车企业最为关注的环节。
一. 技术发展趋势BMS属于电池包一部分，电池包是新能源汽车核心能量源，为整车提供驱动电能，它主要通过金属材质的壳体包络构成电池包主体。
模块化的结构设计实现了电芯的集成，通过热管理设计与仿真优化电池包热管理性能，电器部件及线束实现了控制系统对电池的安全保护及连接路径；通过BMS实现对电芯的管理，以及与整车的通讯及信息交换。
BMS主要作用包括：估测电池的荷电状态，检测电池的使用状态，管控电池的循环寿命。
在充电过程中对电池的热管理，启停锂电池的冷却系统，同时也管理单体电池之间的均衡，防止单体电池过充过放产生危险。
另外监测整个电池的健康工作状态。
图表1 国内外主流BMS供应商的技术参数目前电池管理系统有主动式均衡和被动式均衡两种管理模式。
两种管理模式各有优缺点，所采用的方式普遍为采集单体电池电压，串联电流，以及温度以及电池组的电压，然后将这些信号传给运算模块进行处理发出指令，最后将整个处理的信息指令通过CAN通讯系统传送给汽车中央控制单元或整车VMS系统。
二.BMS芯片厂家国内主流车用BMS厂家都有被动均衡技术，而且其中绝大部分都有主动均衡技术储备。
在厂家给的配置单上，主动均衡是一个“选配”功能。
被动均衡的BMS装机量较大，占据新能源汽车市场较高的份额，远远高于主动均衡BMS的市场份额。
国内的新能源汽车主要是中低端产品，考虑到成本及配置需求方面，被动均衡相对较易接受。
锂电池主动均衡控制ic
锂电池主动均衡控制ic全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：锂电池主动均衡控制IC，即用于管理锂电池充放电过程中的电池均衡和保护功能的集成电路。
由于锂电池的电压稳定性和寿命受到内部电池之间差异的影响，电池均衡控制IC的出现解决了这一问题，提高了锂电池的整体性能和安全性。
锂电池主动均衡控制IC通常由电池管理系统（BMS）集成在一起，用于监测每个单体电池的电压、温度和电流等参数，并根据测量结果实时调整电池之间的能量分配，确保电池充电和放电的均衡性。
在长时间使用和充电过程中，电池可能会出现容量衰减、电压失衡等问题，通过主动均衡控制IC的作用，可以及时检测和处理这些问题，延长电池寿命，提高电池利用率。
主动均衡控制IC的工作原理是通过内部的开关电路和控制逻辑实现电池之间的能量传递和均衡调整。
当检测到某个电池电压过高或过低时，控制IC会自动启动均衡操作，将多余的能量转移到其他电池中，使得各个电池之间达到均衡状态。
这样不仅可以提高整个电池组的性能，还可以避免过充和过放等安全问题。
除了均衡功能，锂电池主动均衡控制IC还具有多种保护功能，包括过流保护、过温保护、短路保护等，能够有效保护电池不受外部环境的影响。
一些先进的主动均衡控制IC还具有通信接口，可以实现与外部设备的数据传输和远程监控，方便用户及时了解电池状态和管理电池组。
在锂电池应用领域，主动均衡控制IC已经成为不可或缺的一部分，广泛应用于电动汽车、储能系统、便携设备等方面。
随着技术的不断进步和市场需求的增长，主动均衡控制IC的功能和性能也在不断提升，未来将更加智能化和高效化，为锂电池的发展注入新的动力。
锂电池主动均衡控制IC在锂电池管理领域起着至关重要的作用，能够提高电池的使用寿命和安全性，为电池应用带来更好的体验和效果。
随着新能源产业的快速发展和智能化趋势，主动均衡控制IC必将在未来发挥更加重要的作用，助力锂电池技术的不断创新和应用。
第二篇示例：一般来说，锂电池组会由多个单体电池串联或并联组成，串联电池组的均衡控制更为重要。
BMS系统介绍专业知识
电池管理系统（BATTERY MANAGEMENT SYSTEM）电池管理系统（BMS）是电池与顾客之 间旳纽带，主要对象是二次电池。 二次电池存在下
面旳某些缺陷，如存储能量少、寿命短、串并联使 用问题、使用安全性、电池电量估算困难等。电池 旳性能是很复杂旳，不同类型旳电池特征亦相差很 大。 电池管理系统（BMS）主要就是为了能够提升
控制对地有效；具有额定驱动电流为1A(峰值电流可到达3A,<1S)旳继电 器控制通道4路，
控制对电源有效。 支持国标充电接口：支持国标交直流充电接口(GB/T 20234-2023)
及协议(GB/T 27930-2023) 数据统计：分为历史数据统计(500条，5分钟/条)和故障数据统计
(500条，故障出现和变 化时刻/条)。 报警功能：对电池系统旳故障类型进行分析和分级报警。 充放电管理：根据电池系统旳目前状态，为充电机或整车控制器实时
SOC估算。 容量累积：统计电池组旳累积充放电容量。 通讯功能： CAN通信：提供3路高速CAN通讯接口（其中1路用于电池管理系统内部
各个单元 之间旳数据传播，另外2路则是对外提供给充电机、整车控制器、仪表等。
继电器控制：具有额定驱动电流为2A(峰值电流可到达5A,<1S)旳继电器 控制通道2路，
电池旳利用率，预防电池出现过分充电和过分放电， 延长电池旳使用寿命，监控电池旳状态。伴随电池 管理系统旳发展，也会增添其他旳功能。
合用电池类型 磷酸铁锂电池、三元锂电池、钛酸锂电池、锰 酸锂电池、镍氢电池(12串/通道) 合用应用场合 合用于多种车型：乘用车、商用车、特种车、 低速车等 合用于多种动力配置模式：纯电动、混合动力
均衡电流：≮100mA(被动)—推荐 均衡电流：≮1000mA(主动)
一文带你看懂新能源汽车电池管理系统
一文带你看懂新能源汽车电池管理系统2012年6月，特斯拉电动汽车ModelS正式上市，续驶里程为483km。
这是世界第一款真正实用的长续驶里程纯电动汽车，给人们带来了对纯电动汽车的巨大信心，鼓励更多的高性能电动汽车不断推出。
Model S实现长续驶里程的最核心技术，应是特斯拉创新设计的电池管理系统(Battery Management System, BMS）。
一辆电动汽车的动力蓄电池由成百上千块电芯(也称单体电池)组成，比如特斯拉Model S的电池组就由7000多块电芯组成。
尽管电池制造工艺已经让各个电芯之间的差异化缩小，但是电芯之间仍然存在内阻、容量、电压等差异，使用中容易出现散热不均或过度充放电等现象。
时间一长，就很可能导致电池损坏甚至爆炸的危险。
因此，必须为动力蓄电池配备一套具有针对性的电池管理系统，像管家那样照料电池，保证电池处于正常工作状态。
一、蓄电池管理系统的组成蓄电池管理系统在硬件上可以分为主控模块和从控模块两大部分。
蓄电池管理系统主要由数据采集单元(采集模块)、中央处理单元(主控模块)、显示单元、均衡单元检测模块(电流传感器、电压传感器、温度传感器、漏电检测)、控制部件(熔断器、继电器)等组成。
中央处理单元由高压控制电路、主控板等组成;数据采集单元由温度采集模块、电压采集模块等组成，它们一般采用CAN总线技术实现相互间的信息通信。
1.主控模块主控盒。
主控盒是动力蓄电池管理系统的控制中心，用来控制总正继电器、加热继电器以及预充继电器，还通过CAN总线与VCU进行通信。
下图为特斯拉model 3主控盒电路板。
2.从控模块从控盒。
从控盒用来分别采集左右动力蓄电池组的蓄电池单体电压和动力蓄电池模组温度，然后通过CAN总线将信息输送给主控盒。
下图为特斯拉model 3从控盒电路板。
二、蓄电池管理系统的分类随着对于磷酸铁锂动力蓄电池一致性较差、三元锂热失控风险更大的问题暂时还不能完全解决，动力电池厂商的工程师们，除了在动力电池包结构上改进，工艺和散热要求提高之外，对BMS 的功能也提出了新的要求。
中颖电子动力锂电池BMS简介
（本文小结） 动力锂电池的市场空间巨大，对 BMS 需求与日俱增，选择合适的 BMS 能够保证锂电池的
安全并延长其使用寿命。本文简单介绍了当前动力锂电池管理系统的主要功能和特点，叙述了一 些个人的拙见，希望与大家共同探讨动力锂电池 BMS 这个领域。
中颖电子锂电池保护芯片简介：
SH367003/SH367004/SH79F329 等是中颖电子股份有限公司生产的专用锂电池保护 IC。
8
12
VC4
11
CTL
10
SEL
9
NC
SH367004 特点及管脚图 1) 单节过充电保护 2) 单节过放电保护 3) 充放电过流保护 4) 充放电短路保护 5) 高低温保护 6) 电芯平衡功能 7) 断线保护功能 8) 低功耗
SH79F329 特点及管脚图： 1) 基于 8051 的 MCU 2) Σ-Δ16 Bit ADC 进行电压/温度监控 3) Σ-Δ16 Bit ADC 进行电流监控 4) 硬件过载/短路保护 5) 3 个高压 MOS 控制端 6) 兼容 SMBus 通讯模块 7) 32K Flash
VCC NC
VPACK OD
CHG DSG BAT
NC NC NC
何为电池管理系统(BMS)芯片？
何为电池管理系统（BMS）芯片？BMS是对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC(state ofcharge)等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。
电池管理系统的硬件架构包含以下四个方面：1、主板：收集来自各从板的采样信息，通过低压电气接口与整车进行通讯，控制BDU内的继电器动作，实施监控电池的各项状态，保证电池在充放电过程中的安全使用;2、从板：监控模组的单体电压、单体温度等信息，将信息传输给主板，具备电池均衡功能，从板与主板的通讯方式通常是CAN通讯或者菊花链通讯(一种像菊花形状一样从中心到周边的通讯方式);3、BDU：通过高压电气接口与整车高压负载和快充线束连接，包含预充电路、总正继电器、总负继电器、快充继电器等，受主板控制;4、高压控制板：可集成在主板，也可独立出来，实时监控着电池包的电压电流，同时还包含预充检测和绝缘检测功能。
BMS 中主要用到的芯片有AFE、MCU、ADC、数字隔离器等。
其中，AFE模拟前端芯片(在BMS 中专指电池采样芯片)，用来采集电芯电压和温度等信息，同时还要支持电池的均衡功能，通常来说芯片会集成被动均衡功能。
BMS中的MCU芯片起到处理BMSAFE芯片采集的信息并计算荷电状态(SOC)的作用。
SOC是电池管理系统中较为重要的参数，其余参数均以SOC为基础计算得来，因此电池管理系统对MCU芯片的性能要求较高。
目前车规级BMS芯片技术门槛高，供应商主要为国外企业。
新能源汽车产业的快速发展带动BMS整体市场规模持续扩大，BMS芯片的重要性日益突出。
然而BMS芯片的技术门槛相对较高，比如BMSMCU芯片需要大量专有技术(Know-how)经验积累，目前大量成熟解决方案被恩智浦等厂商掌握;BMSAFE的主要供应商为亚德诺、德州仪器等海外公司。
企业没有长期的研发积累和大量的数据积淀，难以开发出真正满足下游应用需求的BMS芯片。
BMS电池管理系统资料分析
BMS电池管理系统资料分析BMS电池管理系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件方面，BMS系统包括传感器、电池均衡器、保护回路、电池控制器等组件。
传感器用于监测电池的电压、电流、温度等参数，电池均衡器用于在充放电过程中平衡电池单体之间的电荷。
保护回路则可以通过控制充放电过程中的电流、电压等参数来保护电池不受损害。
电池控制器则可以实现对电池组的充放电控制、SOC估算、故障诊断等功能。
软件方面，BMS系统的主要功能包括数据采集、数据处理、控制算法等。
数据采集模块可以通过传感器获取电池的各种参数，并将其转化为数字信号。
数据处理模块可以对采集到的数据进行处理分析，并生成相应的报告和警报，以引导操作人员进行相应的控制手段。
控制算法模块则通过对采集到的数据进行分析和处理，提供充放电控制、SOC估算等功能。
BMS电池管理系统在电池组中起到了非常重要的作用。
首先，它可以提高电池的使用寿命。
通过实时监测电池的电压、电流和温度等参数，BMS系统可以及时发现电池的异常情况，并采取相应的措施，如限制电流、降低电压等，以保护电池不受损害。
其次，BMS系统可以提高电池的安全性。
当电池出现过充、过放、温度过高等危险情况时，BMS系统可以及时发出警报，并采取相应的保护措施，以防止电池引发火灾、爆炸等事故。
此外，BMS系统还可以提高电池的性能。
通过对充放电控制、SOH估算等功能的实现，BMS系统可以更好地调控电池的工作状态，提高其能量密度、功率密度等性能指标。
然而，目前存在着一些问题和挑战亟需解决。
首先，BMS系统的成本较高，导致电池组的总成本也相应增加。
其次，目前的BMS系统在对电池维护和管理方面还有一定的局限性，不能完全满足电池组的需求。
再次，BMS系统在充放电控制和SOC估算等方面还有待改进，需要更精确的算法和模型来提高系统的准确性和稳定性。
此外，BMS系统的生命周期和电池组的寿命不一致也是一个问题，如果BMS系统寿命大于电池组的寿命，那么在电池组较老化时，BMS系统可能无法很好地对其进行管理和保护。
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BMS IC 方案介绍
动力电池/储能电池BMS芯片主要
方案
◆ADI
◆ATMEL
◆Infineon
◆Intersil
◆Linear
◆Maxim
◆O2
◆TI
ADI BMS Solution
•Voltage measurement device-monitors and balances the cells(AD7280)•Current measurement device-monitors the cell stack’s current(ADuC703x or AD821x)
•Isolator-brings the measurement signals across the high-voltage barrier to the battery management unit(ADuM140x or ADuM540x)
•Safety monitor-enables creation of a fail-safe circuit and safe environment to the user(AD8280)
•Battery management unit–controls and manages battery functions to optimize operation(Blackfin ADSP-50x)
注：ad7280尚未推向市场，单颗芯片可以管理６个电芯
ad8280为电压阈值监控芯片，最多可检测６个电池电压和２个温度
ATMEL BMS Solution
•ATA6870每颗芯片可监控
６个cell，最多可级联１６
颗芯片。
配合外围电路可
实现主动式或被动式电池
均衡。
•ATA6871每颗芯片可监测4-
6个cell,最多可级联１６颗
芯片。
•微控制器检测电池组电压，
电流等，管理相关ｍｏｓ及
通讯指示功能。
Active Cell Balancing Methods using the
ATA6870
•电感式均衡电路，可均
衡电流（100ma-1A)
•电容式均衡电路，最大
可均衡电流50ma左右
•被动式均衡电路，电阻旁
路，最大300ma左右，太
大，发热严重
Infineon BMS Solution
•Infineon没有ASIC的电池管
理芯片，是基于ＭＣＵ做
的电池监测管理方案。
•其对于变压器能量转移的电
池均衡方法有作过探讨，但
在官方网站未找到相关论
述。
变压器均衡方法—xc886
•初级线圈与整个电池组相
连
•次级线圈与每个电池单元
相连
•多个单独的电池单元电压
复接至一个基于地电压的
模数转换器(ADC)输入端
•按照英飞凌E-Cart中的原
型配置，平均平衡电流可
达5A，比被动平衡法的电
流高50倍。
在5A的平衡电
流下，整个模块的功耗仅
2W，因此无需专门的冷
却措施，并且进一步改善
了系统的能量平衡。
Intersil BMS Solution
•ISL78600单颗芯片可监控６
－１２个cell，具有电压温
度检测，被动式电池均衡，
SOC等功能，
•ISL786001单颗芯片可检测
６－１２个cell.
•为今年推出的新品，尚未找
到相关的资料
Intersil Power Tolls BMS Solution
Linear BMS Solution
•Linear主要是高端电源管理
芯片，电池充电芯片等。
•电池管理芯片有：LTC6802-1
-多节电池的电池组监视器
•可测量多达12个串联锂离子
电池的电压(最大值为60V)
•可堆叠式架构实现>1000V
的系统
•每个电池输入均具有一个相
关联的MOSFET开关，用
于对过充电电池进行放
电。
潇湘夜雨2010-12-31
Maxim BMS Solution
•Max11080单颗芯片可监测
１－１２个cell,最多可以
３１颗芯片级联。
•Max11068单颗芯片可监控
１－１２个cell,最多可以
３１颗芯片级联。
具有被
动均衡功能。
潇湘夜雨2010-12-31
O2BMS Solution
•High power BMU family-3to13cells
•Highly integrated battery pack monitor
and protection
•Voltage,current and temperature
monitor
•High accuracy Battery Gauge with
protection functions
•Passive cell balancing
•BMS芯片级整体解决方案（专用芯
片）
潇湘夜雨2010-12-31
TI BMS Solution
•BQ78PL116具有
PowerPump 电池平衡技术
的PowerLAN 主网关控制
器(电量监测）
•BQ77PL900可监控５－１
０个cell,具有主动均衡功
能，可独立管理电池系
统，亦可作为模拟前端配
合主控芯片工作。
潇湘夜雨2010-12-31
TI BMS Solution
•Configuring the a multi-stacked
battery pack
•Monitoring the multi-cell battery
pack voltage and temperature
•Monitoring the individual cell
voltage
•Passive cell balancing
•Cell overvoltage and
undervoltage protection
•Overtemperature protection
•Charge and discharge mode
detection
•Communication to a host device 潇湘夜雨2010-12-31
备注
所有信息来自网络，仅供交流学习潇湘夜雨2010-12-31。