大家都说电动汽车三大件,电机、电控、电池。今天来和大家聊聊电动汽车里隐秘的王者——BMS。

什么是BMS?

BMS是BATTERY MANAGEMENT SYSTEM的简称,翻译过来就是电池管理系统,也俗称电池管家。

目前电动汽车主流使用的电池大部分都是锂离子电池。但对锂离子电池而言,安全性是一直卡在用户和车企之间的心结。

前几年,新能源车自燃事故频发,其中不乏知名品牌,几乎你能叫得上名字的车企,或多或少都烧过。锂电池“热失控”层出不穷,原因就是锂离子电池对温度极为敏感。

温度低了,它就想罢工。气温高了,它就“兴奋”,“易燃易爆炸”(没错,就是这个字面意思)。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(1)

此外,锂离子电池如果“暴饮暴食”和“过度节食”(过充过放),它的性能也会一落千丈。

好在“恶人自有恶人磨”,BMS就是专为克服它的缺陷而量身打造的。

BMS的核心功能有三点:电芯监控技术、SOC技术和均衡技术。

电芯监控技术是指,BMS可以通过对电池电压、电流、温度的实时监测来了解汽车电池状态,控制电池充放电和散热。换而言之,BMS可以动态监测动力电池组的工作状态。

看过《钢铁侠》的小伙伴们肯定知道,托尼·斯达克有一个人工智能——贾维斯,它是钢铁战衣的管家,时刻汇报Mark战甲的电量,温度等各项数据。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(2)

BMS就是电动汽车动力电池的大脑,电池管家“贾维斯”。它可以在电池充放电过程中,实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压,防止电池发生过充电或过放电现象。

你也可以理解成电池每时每刻在进行着“体检”,BMS为工作的电池们量血压(监测电压),量体温(监测电池温度)和验血化验(监测电流)。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(3)

然而,这只是BMS功能的冰山一角。

BMS还能准确估测动力电池组的荷电状态 (State of Charge,即SOC),即电池剩余电量。SOC的估算精度精度越高,电动车续航里程就越高。 这就好比你的某一物品购买预算越多,你能买到的产品就越多。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(4)

至于均衡技术的作用,简单来说,就是“因材施教”。

要知道,电动汽车使用的动力电池基本都是电池组,是由一个个单体电池组成的。这些单体电池“燕瘦环肥”,“高矮不一”,性能有高有低。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(5)

为了充分发挥每个单体电池的性能,发挥木桶效应,优秀的BMS能主动为单体电池均衡充电,在充电时将多余电量转移至高容量电芯,放电时将多余电量转移至低容量电芯,提高使用效率,使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。

事实上,一款优秀的BMS可以提高你的爱车续驶里程、保障电池的安全、延长电动车的寿命……

说到这,相信你应该能明白了BMS的重要性和作用。

但随着时代的发展,BMS故障频发,渐渐满足不了人们更安全、更智能、更高效的要求。

现有的主流BMS架构中,一般都是采用菊花链的方式,将电池监控芯片串联起来,数据沿着链路逐级传递。但这存在极大的隐患,“一着不慎,满盘皆输”。一旦链路中某个节点出现毛病,BMS整个系统都会瘫痪,无法发挥作用。

此外,线束(往往是铜线),及其插接头不仅占据空间大,还会增加额外的重量、提高成本。线头老化、松动更是容易发生故障,引发安全事故。

商业上和技术上都要求一个功能更强大的电池管理系统,这时,无线电池管理系统,即WBMS应运而生。

WBMS作为BMS的升级版,首先功能上完全覆盖。它真的,我哭死,该有的功能它一样不落,保留着“那一份原汁原味” 。

新能源车型中bms是什么(电动汽车里隐秘的王者)(6)

其次,WBMS相较于传统BMS,最大的区别就在于“无线”。

据统计,WBMS为电池包节省了大约90%的线束,连接器和接插件,为电池包节省了约15%的空间。这些节省下来的空间可以用来安装更多的电池模组,以提升续航里程。

最重要的是,更安全。以前,有线的BMS中某一组模组可能会出现信号丢失,线束断裂、松动等问题。现在这些漏洞通通被WBMS完美解决。

WBMS采用无线通讯网络,当某一组模组信号丢失时,将通过临近模组代发,这大大提升了电池包的可靠性和稳定性。

同时,WBMS也使得电池模组的更换更容易,电池系统安装及维修也更加方便。

事实上,WBMS不是一个新鲜话题。

早在2017年,一款宝马i3概念电动汽车惊艳全场,这款概念汽车当时搭载的就是Linear的无线BMS系统。2020年9月,ADI公司推出了业界首款用于量产电动汽车的无线电池管理系统(BMS)2021年1月18日,德州仪器 (TI)发布业界领先的无线BMS解决方案。在国内,上汽通用在奥特能平台首款车型凯迪拉克LYRIQ上率先推出了WBMS无线电池管理系统。近日,汽车零部件供应商马瑞利也公布了最新的无线分布式电池管理系统 (WBMS) ……

尽管WBMS是一个不错的选择,但厂家考虑的可不仅仅是功能和安全性问题,最重要的仍然是成本问题。要知道,新技术的开发和应用从来是两码事。

WBMS未来的普遍化应用,依然任重而道远!

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