BMS电池管理系统三种均衡控制算法的区别与应用场景,附实战方案

发布时间:2025-02-13 阅读量:2198 来源: 我爱方案网 作者: bebop

BMS均衡技术主要是指电池管理系统BMS中用于维护电池组中各个单体电池电量一致性的技术。其基本原理是通过监控电池组的充放电状态,以及各个单体电池的电压、电流、温度等参数,然后通过相应的控制策略,对电池单体进行充放电过程中的调节,降低电池单体之间的不均衡特性,使得各个单体电池的电量尽可能地保持一致,从而提高整个BMS系统的性能和寿命。

快包分析师根据BMS的三种均衡控制算法的区别与不同的应用场景,推荐安全稳定且高效的BMS方案及主控芯片。

扫码可免费申请样片及方案技术规格书

各均衡方案优缺点对比:
① 被动均衡方式
优点:电路结构简单,成本较低。
缺点:只能做充电均衡。同时,在充电均衡过程中,多余的能量是作为热量释放掉的,使得整个系统的效率低、功耗高,均衡电流50mA。
BMS应用:电动自行车、电摩。
② 飞度电容方案
优点:成本低,结构简单,主动式能量利用率高。
缺点:均衡效率有限,是把电容作为能量传递的载体。该方案可以实现能量在电池组任意两个单体之间的直接转移。由于均衡电流受电容电压与电池组中单体电压之差的限制,随着均衡过程的进行,均衡速度会越来越慢,量产均衡电流300mA左右。
③ 储能电感方案
优点:主动式能量利用率高,均衡效果大于电容方案,量产均衡电流5A。
缺点:只能在相邻的两节之间转移能量;成本偏高,结构复杂DC/DC单向均衡:均衡性能有限,目前量产均衡电流可以到1ADC/DC双向均衡:均衡效果理想,成本高,结构复杂,适用于大型动力电池或储能站电池,目前量产均衡电流可以到5A。

实战方案推荐:

方案一:基于NXPS32K144的BMS一体机解决方案

一般BMS由一个主控单元和多个从控单元组成,从控单元直接连接电池包(BatteryPack),采集电池的电压、电流和温度等,主控单元通过CAN汇流排或DaisyChain(菊轮链)通信等方式管理多个从控单元。基于NXPS32K144的BMS一体机解决方案支持菊轮链和CAN网路。具有极大的灵活性,可满足不同客户的需求。

使用NXPS32K144作为BMS的控制处理单元,一方面留有CANBUS可以与其他的BMU及其它ECU连接,接受车身诸多感测器的信号,另一方面使用SPI直接或透过NXPMC33664转为TransformerPhysicalLayer(TPL)与NXPMC33771AFEIC通信,获取AFE采集的资料。

核心技术优势

· 监测单节电池的电压、温度

· 监测整串的电压、电流、温度

· 单节电池之间具有被动均衡功能

· 电池包之间采用CAN汇流排或者菊轮炼连接

· 带有多种保护和诊断功能

· 支援SPI/TPL两种可选配的通信方式

方案规格

· 单颗MC33771可监测7到14串电池

· 内置被动均衡电流开关管,最大支援300mA被动均衡电流

· 内置库伦计,用于电流检测

· ASILC芯片功能安全等级

· 可支援63颗MC33771级联

· 检测精度2mV

· 支援43种内部自检测功能

· 65us内同步测量电压电流

方案二:一体式智能BMS电池管理系统应用方案

极海半导体智能电池管理系统应用方案,支持实时采集、处理、存储电池组运行过程中的重要信息,可配合外部设备如整车控制器交换信息,解决电池系统中安全性、可用性、易用性、使用寿命等关键问题,有效延长电池使用寿命,提高电池能源的利用率。

方案特点

· 采用 APM32F103RCT7系列车规级 MCU

· 支持6~18V超宽电源输入

· 支持42串电压采集(精度±5mV)

· 支持12路温度采集(温度±1℃)

· 支持多路CAN通讯,整车CAN支持特定帧唤醒

· 8路高边驱动,4路低边,均支持三态检测

· 支持分流器和霍尔传感器等高精度电流检测

· 系统支持OTA远程升级、带升级失败程序回滚等功能

APM32F103RCT7芯片框图

极海APM32F103RCT7产品特性

· 基于Arm® Cortex®-M3内核,工作主频96MHz

· 内置256KB FLASH,有效支持大量数据的OTA升级

· 工作温度覆盖-40℃~105℃,对复杂工作环境具有高适应性,保障系统稳定运行

· 12-bit 高精度ADC,可协助AFE做采集精度补偿,并可准确检测功率器件,防止过温故障

· 集成丰富的外设接口,可实时有效地与模拟前端、霍尔传感器等外设传感器进行通信

· 支持双CAN接口,符合2.0A/2.0B(主动)规范,通信速率高达1Mbit/s,支持USB和CAN独立工作,满足车身控制、仪表通信、整车充电控制、监控以及标定操作需求

· 芯片ESD等级高达5.5KV,抗干扰能力强,对电磁环境有更高容忍度

· 通过AEC-Q100车规认证、IEC61508 SIL3功能安全认证

扫码可免费申请样片及方案技术规格书


相关资讯
VS Cisco/NVIDIA:GIGALIGHT 400G SR4方案性能全面领先

在AI算力爆发与云计算需求激增的2025年,数据中心面临高带宽、低时延、低成本的三重挑战。GIGALIGHT推出的400G QSFP-DD SR4至4×100G单波互连方案,以“单波长100G PAM4”技术为核心,突破传统并行架构的瓶颈,实现单端口带宽利用率提升300%、功耗降低20%,并减少75%的光电转换单元,为全球超大规模数据中心提供兼具弹性与经济效益的短距连接新范式。这一方案不仅解决了传统400G部署中光纤资源浪费、端口密度不足、TCO过高等痛点,更在NVIDIA GPU集群、云原生Spine-Leaf架构等场景中验证了其技术领先性。

是德科技KAI系列解决方案性能优势与行业竞争力分析

在AI数据中心高速迭代的浪潮中,是德科技KAI系列解决方案以全栈测试能力重构AI基础设施验证范式,通过算法仿真、高速网络验证与光互连测试三大核心模块,直击AI集群设计效率低、网络验证复杂度高、光模块测试精度不足等痛点。相较于传统方案,KAI系列通过全生命周期协同验证,帮助客户缩短30%以上的开发周期,并在Meta、阿里云等头部企业的实际部署中实现性能跃升。以下为重新生成的5个标题,结合技术价值与传播吸引力,精准覆盖用户需求场景。

广和通5G AI MiFi解决方案性能优势与竞品分析

在全球5G与AI技术加速融合的背景下,广和通推出5G AI MiFi解决方案,通过“通信+智能”双引擎重构移动热点设备的行业标准。该方案基于4nm制程高通QCM4490平台,集成Wi-Fi 7多频并发、本地化AI语音交互(支持20种语言互译)及低功耗设计,在2.33Gbps下行速率与95%翻译准确率的加持下,彻底解决传统MiFi设备在跨国场景中的连接延迟、交互单一及云端依赖等痛点。相比Netgear、华为等竞品,其独特的“端侧AI+边缘计算”架构在能效比(0.46Gbps/W)与多场景适配性(工业巡检、国际商务)上展现显著优势,成为推动万物智联时代高效落地的标杆方案。

【海思Hi2115方案】NB-IoT R14+北斗双模定位,0.8uA超低功耗破解电动车防盗难题

一般定位追踪可使用GNSS技术,引入NB-loT的作用主要是为了利用云平台实现管理

高性能智能网关方案:实现250+PLC设备数据无缝上云

工业智能化发展使大量工业设备需要接入网络以实现数据采集、远程监控和设备控制等功能