1.4 BMS的技术发展

1.4.1 锂离子电池组引发的BMS深度研究

实际上，在锂离子电池被用于电动汽车之前，当电动汽车还是以铅酸电池、镍氢电池为主要能源的时代，BMS就已经存在了。然而，对BMS的深度研究，是从有了锂离子电池组之后才正式开始的。原因有以下几点：

1）锂离子电池性能活跃，易燃爆。在此之前的铅酸电池、镍氢电池，即使没有BMS，也不需要承受太大的安全风险。这样的错觉，也曾经使得一些有铅酸电池系统工作经验的工程师认为，车用电池组离开了BMS也是可以正常工作的，又或者BMS不用太花心思去研究，根据基本需求进行配备即可。

2）锂离子电池单节电压低，串联数量多。在铅酸电池年代，单节铅酸电池的电压是8V或者12V左右，串联的数量不算太多，比较好管理，算法复杂度也没有那么高。而锂离子电池的单节电压只有3～4V，一般的电动汽车都要用到上百个串联节点，要监测的对象更多、更复杂。

3）锂离子电池的平台电压窄，伏安特性比较复杂，状态估计难度大。相对而言，铅酸电池和镍氢电池的伏安特性曲线比较简单，电压滞回现象对状态估算精度的影响相对较小；而锂离子电池则恰恰相反，需要建立比较复杂的电池模型才能够对电池的伏安特性进行精确描述。由以上三点可见，锂离子电池的特性相对以往的铅酸电池、镍氢电池更加复杂，简单的监测难以精准地进行电池性能评估，因此开展BMS深度研究，有利于提高电池系统的安全防护及管理。目前，BMS深度研究的主要内容体现在如下两个方面：

1）电池系统性能的高精度评估。通过采集各电池单体的物理量（如电压、电流、温度等），根据电池不同工况下的特性，计算出相关状态、控制量（如剩余电量、电池寿命、电池功率、电池组一致性等）的情况，为系统安全提供保障。

2）多因素耦合下的电池系统安全评估。由于环境因素、电池循环次数、机械振动或撞击、使用强度不同，使得动力电池在不同阶段呈现不同的安全特性。如何精确地对其进行预测，并给出相应的防护策略，是当前国内外BMS深入研究的热点。