電池管理系統(tǒng)（BMS）

BMS全稱是Battery Management System，電池管理系統(tǒng)。它是配合監(jiān)控儲(chǔ)能電池狀態(tài)的設(shè)備，主要就是為了智能化管理及維護(hù)各個(gè)電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長(zhǎng)電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。

圖 BMS電路板

電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由電池組、電器元件、機(jī)械支撐、加熱和冷卻系統(tǒng)（熱管理系統(tǒng)）、雙向儲(chǔ)能變流器（PCS）、能源管理系統(tǒng)（EMS）以及電池管理系統(tǒng)（BMS）共同組成。電池組負(fù)責(zé)儲(chǔ)電，儲(chǔ)能變流器（PCS）控制電池組充放電過程，進(jìn)行交直流的變換，能源管理系統(tǒng)(EMS)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和能量調(diào)度，電池管理系統(tǒng)（BMS）負(fù)責(zé)監(jiān)控電池儲(chǔ)能單元內(nèi)各電池運(yùn)行狀態(tài)，保障儲(chǔ)能單元安全運(yùn)行。

圖 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)

BMS是電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)之一，負(fù)責(zé)監(jiān)控電池儲(chǔ)能單元內(nèi)各電池運(yùn)行狀態(tài)，保障儲(chǔ)能單元安全可靠運(yùn)行。BMS能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控、采集儲(chǔ)能電池的狀態(tài)參數(shù)（包括但不限于單體電池電壓、電池極柱溫度、電池回路電流、電池組端電壓、電池系統(tǒng)絕緣電阻等），并對(duì)相關(guān)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行必要的分析計(jì)算，得到更多的系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估參數(shù)，并根據(jù)特定保護(hù)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能電池本體的有效管控，保證整個(gè)電池儲(chǔ)能單元的安全可靠運(yùn)行。同時(shí)BMS可以通過自身的通信接口、模擬/數(shù)字輸入輸入接口與外部其他設(shè)備（PCS、EMS、消防系統(tǒng)等）進(jìn)行信息交互，形成整個(gè)儲(chǔ)能電站內(nèi)各子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，確保電站安全、可靠、高效運(yùn)行。

儲(chǔ)能BMS因?yàn)殡姵亟M規(guī)模龐大，大多都是三層架構(gòu)，在從控、主控之上，還有一層總控。

從控：電池單體管理單元BMU（battery module unit，也有的叫CSC/CSU等），負(fù)責(zé)采集單體電池信息如電壓、溫度，計(jì)算分析電池的SOC和SOH，實(shí)現(xiàn)對(duì)單體電池的主動(dòng)均衡，并將單體異常信息通過CAN通信上傳給電池簇管理單元BCU。

主控：電池簇管理單元BCU（battery cluster unit，也有高壓管理單元HVU、BCMU等），負(fù)責(zé)收集BMU上傳的各種電池信息，采集電池組的組電壓、組溫度、電池組充電放電電流、總電壓信息，漏電檢測(cè)，狀態(tài)異常時(shí)斷電保護(hù)；計(jì)算分析電池組的SOC和SOH，并將所有信息通過CAN通信上傳給電池陣列管理單元BAU。

總控：電池陣列管理單元BAU（battery array unit，也有叫BAMS、MBMS等），對(duì)整個(gè)儲(chǔ)能電站的電池進(jìn)行集中管理。向下連接各個(gè)電池簇管理單元，采集電池簇管理單元上傳的各種信息；向上與能源管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，通過以太網(wǎng)上傳采集的電池信息，接收EMS系統(tǒng)下達(dá)的電池運(yùn)行參數(shù)；通過CAN或RS485與變流器PCS通信，BMS將電池狀態(tài)量及異常信息發(fā)送給變流器，儲(chǔ)能變流器PCS接到BMS告警信息后應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。

BMS的功能有很多，最核心的、我們最關(guān)注的，無非就是三個(gè)方面：
一個(gè)是感知（狀態(tài)管理），感知電池的狀態(tài)，這就是BMS的基本功能，不管測(cè)電壓、測(cè)電阻、測(cè)溫度，最后就是一個(gè)感知電池狀態(tài)，我們想知道電池狀態(tài)什么樣，現(xiàn)在也多少能量，多少容量，現(xiàn)在健康狀態(tài)怎么樣，現(xiàn)在有多少功率，現(xiàn)在安全狀態(tài)怎么樣，這就是感知。
第二個(gè)就是管理（均衡管理），有人說BMS是電池的保姆，那這種保姆就要去管理，管理什么，就要把這個(gè)電池盡可能用好它，最基本就是均衡管理、熱管理。
第三個(gè)是保護(hù)（安全管理），保姆還要做一個(gè)工作，如果電池出了一些狀態(tài)，它要去進(jìn)行保護(hù)并向上報(bào)警。
當(dāng)然最后附帶一塊通信管理，通過一定的規(guī)約在系統(tǒng)內(nèi)，或系統(tǒng)外傳遞數(shù)據(jù)。
BMS還有很多其他功能，例如運(yùn)行控制、絕緣監(jiān)測(cè)、熱管理等等。