摘要：电池管理系统由各种传感器、执行器、控制器等构成，其关键技术包括：传感器的精度及传感器之间的同步技术、电池单体及电池组的状态(荷电状态、健康状态、功能状态、能量状态、安全状态等)估计技术、电池组一致性辨识与均衡技术、安全充电和故障诊断技术。为了研发先进的电池管理系统,首先要对锂离子电池性能进行测试研究，确定影响其性能的主要因素及变化规律；然后采用基于机理、半经验或经验的建模方法建立电池系统模型,设计基于模型的电池系统状态估计及性能优化管理算法，并进行系统集成和应用开发，以保证在电池安全可靠运行的前提下发挥出最佳的动力性能。

BMS的主要任务是保证电池系统的设计性能：①安全性；②耐久性；③动力性。

(资料图片仅供参考)

BMS软硬件的基本框架如图2所示，应该具有的功能：①电池参数检测；②电池状态估计；③在线故障诊断；④电池安全控制与报警；⑤充电控制；⑥电池均衡；⑦热管理；⑧网络通讯；⑨信息存储；⑩电磁兼容。

几种电池状态参数的监测

电池监测系统内部典型的交互和信息流

电池监测算法所需的信息

SoC估算方法分类

容量估算方法的分类

电池阻抗估算方法的分类

用于预测电池RUL的两个概念

电池状态估计包括电池温度、SOC、SOH、SOF等信息。电池温度估计是其它状态估计的基础。

电池一致性：统一规格型号的单体电池组成电池组后，其电压、荷电量、容量及其衰退率、内阻及其变化率、寿命、温度影响、自放电率等参数存在一定的差别。电池的不一致性会影响电池组的使用寿命，主要是由单体电池容量衰减差异(不可恢复)和荷电量差异两者造成，荷电量可以通过电池均衡来补偿。均衡策略的对象一般分为电压、SOC和剩余电荷量三种。

故障诊断是保证电池安全的必要技术之一，是一门新型交叉学科，综合了计算机网络、数据库、控制理论、人工智能等技术。

参考资料：

[1] A review on the key issues for lithium-ion battery management in electric vehicles. Journal of Power Sources 226 (2013) 272-288.

[2]Critical review of the methods for monitoring of lithium-ion batteries in electric and hybrid vehicles.Journal of Power Sources 258 (2014) 321-339

[3]Battery equalization active methods .Journal of Power Sources 246 (2014) 934-949.