BMS电池系统俗称之为电池保姆或电池管家，主要就是为了智能化管理及维护各个电池单元，防止电池出现过充电和过放电，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。BMS电池管理系统单元包括BMS电池管理系统、控制模组、显示模组、无线通信模组、电气设备、用于为电气设备供电的电池组以及用于采集电池组的电池信息的采集模组，所述BMS电池管理系统通过通信接口分别与无线通信模组及显示模组连接，所述采集模组的输出端与BMS电池管理系统的输入端连接，所述BMS电池管理系统的输出端与控制模组的输入端连接，所述控制模组分别与电池组及电气设备连接，所述BMS电池管理系统通过无线通信模块与Server服务器端连接。
集中式电池管理系统
分布式电池管理系统
BMS是Battery Management System的第一个字母简称组合，称之谓电池管理系统。
BMS电池管理系统实现以下几个功能：
(1)电池端电压的测量
(2)单体电池间的能量均衡：
即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
(3)电池组总电压测量
(4)电池组总电流测量
(5)SOC计算
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，保证SOC维持在合理的范 围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，
(6)动态监测动力电池组的工作状态：
在电池充放电过程中，实时采集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。
(7)实时数据显示
(8)数据记录及分析
同时挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性。
(9)通讯组网功能
电池管理系统BMS架构
电池管理系统
锂离子电池作为动力来源，必须串联使用才能达到电压要求，而多个电池串联使用一段时间后，电池内阻和电压产生波动，单体电池的状态差异会逐渐显现出来，不断循环的充放电过程加剧了单体电池之间的不一致性。电池成组后，大功率充放电时，电池组发热，在电池模块内形成一定的温度梯度，使各单体电池工作时环境温度不一致，将削弱单体电池间的一致性，降低电池组充放电能力。例如，磷酸铁锂电池的单体电芯循环寿命可以达到3000次以上，然而成组后，由于各种原因导致的不一致性，整体循环寿命很难达到2000次。
此外，大规模储电系统中电池成本约占总成本的一半。串联成组的电池系统，只要其中一节失效，如不及时发现，整串电池都会跟着报废。损失的不仅仅是昂贵的电池，由于电池状态不确定性造成的系统瘫痪、数据丢失，后果不堪设想。
为确保电池性能良好，延长电池使用寿命，必须对电池进行合理有效地管理和控制。电池管理系统（Battery Manage System， BMS）对电池组的使用过程进行管理，对电池组中各单体电池的状态进行监控，可以维持电池组中单体电池的状态一致性，避免电池状态差异造成电池组性能的衰减和安全性问题。
电池储能系统它由储能电池、总控制器单元（BAMS）、单体电池管理单元（BMU）、电池组端控制和管理单元（BCMU）组成。
BAMS采用7寸的显示屏显示整个PCS电池组单元的相关信息，并将相关信息通过以太网（RJ45）传递给储能管理系统EMS。信息内容包括电池单体信息，电池组信息，电池簇信息。
BMS上传电池单体（或组）信息有：单体电池电压、电池组电压、充放电电流、单体最大SOC、单体最小SOC、单体最小SOH；电池组SOC、单体最大温度、单体最小温度、环境温度，以及电池异常告警、保护等相关信息。
BMS接收储能管理系统EMS下达的电池运行参数，如电压的保护设定值、报警设定值，温度的保护设定值、报警设定值，SOC的保护设定值、报警设定值等。
BMS系统的三层架构分别是，单体电池管理层BMU、电池组管理层BCMU、电池簇（多组）管理层BAMS；其中电池簇管理层我们也叫一个PCS电池单元管理层
单体电池管理层叫BMU，有1路CAN2.0总线。由电池采集单元BCU和电池均衡单元BEU组成，采集电池的各种单体信息（电压、温度），计算分析电池的SOC和SOH，实现对单体电池的主动均衡，并将单体异常信息上传给电池组单元层BCMU；对外采用CAN2.0总线通信方式。
电池组管理层叫BCMU，有3路CAN2.0总线，2路RS485（备用）总线。负责收集BMU上传的各种单体电池信息，采集电池组的各种信息（组电压、组温度）、电池组充电放电电流等，计算分析电池组的SOC和SOH，并将所有信息上传给电池簇单元层BAMS；采用CAN2.0总线通信方式。
电池簇管理层叫BAMS，有1路以太网、2路CAN2.0总线和1路RS485（备用）总线。负责收集BCMU上传的各种电池信息，并将所有信息以RJ45接口上传给储能管理系统EMS；与PCS通信，将电池的相关异常信息发送给PCS（CAN或RS485接口），且配有硬件干节点对PCS。
储能系统管理单元BAMS
BAMS由高性能的32位MCU处理器组建平台，内嵌Linux操作系统，自带7寸TFT触摸液晶显示，能实时将锂电池储能系统数据上传后台管理，并能接受后台的监控；自主研发，支持功能扩展和定制服务，BAMS和微网中央控制系统的通信方式采用以太网ModbusTCP/IP，和PCS的通讯接口为RS-485，协议方式采用Modbus；通过远程服务器经以太网可对电池储能系统进行实时监控与数据管理，实现遥测、遥信、遥控，使储能系统得以及时的维护，保证储能系统的安全运行，提高供电系统的可靠性。
BAMS通过BCMU上传的电池实时数据进行实时显示、数据计算、性能分析、报警保护等处理，并实现与PCS、储能管理系统（EMS）进行联动控制，根据输出功率要求及各组电池的SOC优化负荷控制策略，保证所有电池组的最优化。
能量系统总控器在线监测单体电池的电压，蓄电池组组端电压、充放电电流和温度，根据BCMU的上传的每个单体电池的SOC、电压、温度、电池组电压、温度、充放电电流及各种异常报警信息进行显示。通过远程服务器经以太网可对锂电池储能系统进行实时监控与数据管理，实现遥测、遥信、遥控，使储能系统得以及时的维护，保证储能系统的安全运行和可靠性；预留干节点与PCS进行通讯，确保电池系统异常情况下与PCS通讯。
单体电池管理模块BMU
储能单体电池管理模块采用先进的测量技术，实时准确的测量电池参数，如电压、电流、温度等数据，并将测量数据上传至储能系统管理单元。
储能电池管理模块的主要功能
在线自动检测单体电池电压、温度等；
在线进行2A无损均衡，可实现充电均衡；
实时报警功能，实现对电压、温度的超限报警；
现场报警，干节点输出闭合，可实现远端计算机报警并显示报警内容；
具有RS485通讯接口，可接入监控系统或现场采集单元，实现数据和告警信息上送，达到远程监控电池组的目的；
采用模块化设计，模块间相互隔离，系统可靠性高.
储能电池管理模块的主要指标：
模块供电电压： DC 24V±10％
电池监测节数： 16节
电压检测范围： 0～5.0 V
电压检测精度： ±0.1%FSR
温度测量精度： ±1℃
无损均衡电流： 2A
电池均衡方式： 主动无损充电均衡
输入绝缘电阻： ≥5MΩ 500V
数据通讯接口： RS485或CAN2.0
通讯波特率： 9600bps或250kbps
现场显示方式： LED工作状态指示
尺寸及质量： 250×126×45(mm)/1Kg
安装方式： 机架、壁挂
电池组控制单元BCMU
电池组控制单元实时采集整组电池电压、电流数据，具有控制直流回路通断功能，具有实时检测现场报警设备状态，并将数据上传至储能系统管理单元。
储能电池组控制模块的主要功能：
在线自动检测整组电池电压、电流及环境温度等；
具有直流回路通断功能；
实时报警功能，实现对整组电压、电流的超限报警；
现场报警，开关量检测功能，可实现远端计算机报警并显示报警内容；
具有3路CAN和2路RS485通讯接口，可接入电池簇管理单元BAMS，实现数据和告警信息上送，达到远程监控电池组的目的。
应用场景
电池管理系统应用广泛，可应用于新能源发电储能系统、直流微网发电系统、5G基站储能系统、电动汽车充电站、银行和高级写字楼后备电源、用户侧储能系统、电网侧储能系统、发电侧储能系统、新能源汽车厂商、电池厂商等。 |