走进宁德时代的电池管理系统（BMS）

假如把电芯比作人体的心脏，模组和电池包比作强健的体魄，那么整个动力锂电池系统要平稳运行，还要一个支配身体的智慧大脑，那就是BMS。

电池管理系统(BatteryManagementSystem，简称BMS)是连接电池和电动汽车的重要纽带，其精准的控制和管理为电池的完美应用保驾护航。

龙生九子，各有不同。即使同一批次生产的两个单体电芯，因生产工艺误差、使用环境差异等，其性能也不可能完全一致在使用过程中这种不一致性会逐渐扩大，可能会出现过充、过放和局部过热的危险，严重时影响到电池组的使用寿命和安全。

这时就要BMS大显身手。

那么问题来了，BMS重要做什么?

有关BMS的功能，行业内有关其分类方式不尽相同。不过从用户的角度来理解，可大致划分为两大功能mdashmdash电池体检和安全卫士。

即时体检精准掌握电池状态

即时体检，指的是电池数据采集和状态评估。

数据采集，可简单理解为给电池做例行的体检在充放电过程中，实时采集电池组中每块电池的端电压、温度、充放电电流及总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。

这种体检是在线的、持续的、不间断的。过程中当发现数据异常时，可及时查询对应电池状况，并选择出有问题的电池，从而保持整组电池运行的可靠性和高效性。

工程师在连接电芯采集单元

工程师在采集数据，观测车辆在充电状态下的电流、电压、SOC的变化

宁德时代掌握业内领先的高精度测量技术，总流总压精度可达千分之五采样数据精度很高，通过实时了解电池真实工作状态，及时做出判断与修正。

体检结束之后，会进入分析、诊断、计算的阶段，之后生成体检报告，这个过程可以理解为电池的状态评估。

这时，我们要了解一个行业的常用术语mdashmdashSOC。

何为SOC?

电池组的荷电状态(StateofCharge，即SOC)，即电池剩余电量。SOC是判断电池过充及过放等一系列故障的基础，精确的估算SOC，可防止电池过充和过放，延长电池的使用寿命，从而提高电池的利用率。

其实，除了SOC估算，还有SOH(StateofHealth),SOP(StateofPower)，用户可通过车上仪表显示，看到这些数据，从而确认电池的工作、功能状态。据此，在保护电池的基础上，将潜力发挥最大化，大大提升驾乘体验。

因此SOC等数据估算的准确与否，就显得特别重要。估算不准带来的后果，有可能是汽车抛锚、与预期的行驶里程数不符等。

车辆正在进行快充实验时，SOC显示52%

举个例子，满电情况下续航里程为400公里的车辆在道路行驶。若估算准确，当SOC显示为10%时，还可能行驶的里程是40公里若估算不准，SOC达到15%，则用户以为的里程为60公里，事实上可能在行驶40公里之后，就已经没电了。很显然，关于用户来说，这样的情况很糟糕。

有关电池状态的估算，要经过一系列复杂的计算。宁德时代掌握了精确的核心算法，通过基于电池参数的估算方法，有效消除累积误差的影响，估算更精确。NCM估算精确度在3%，LFP在5%左右。

安全卫士保护电池及人身安全

BMS还有另一大核心功能，就是安全卫士。其实就是保护的用途，这包括电池的自我保护和人身安全的保护。

众所周知，电池过充、过放会带来局部过热，影响电池寿命不说，严重时会威胁到电池组的安全，进而引发人身安全隐患。这时，BMS的充放电管理模块就开启了保护职能，一方面与整车、充电机实现通讯，另一方面实时供应电池状态，便于及时发出指令控制，有效防止高充、低放的发生。

工程师在-30℃的黑河进行样车冬季测试

在保护电池的模块，均衡也是很重要的一环，是保护并提升电池寿命的必要手段。另外，电池的保护还包括过压、欠压、过温、过流等的保护。简单来说，当实际参数高于或低于某约定值时，系统将自动做出判断，并采取断开、预充等方式保护电池安全。

在人身安全方面，BMS通过高压控制的手段来保护。电池高压可达300-500V，远超人体安全电压36V，风险隐患极大，必须做好高压控制，最常见的就是继电器、高压互锁、绝缘防护。周全的高压防护控制，可有效保护司机、乘客和维护人员的人身安全。

工程师在整车厂进行高压测试

提到安全，就不得不提功能安全了。宁德时代始终以做世界第一安全电池为发展目标，是业内率先进入功能安全领域，同时最为完善的电池公司。

在整个平台开发过程中，BMS严格遵守并满足国际标准ISO26262，项目相关经验丰富，先后在宝马、大众及PSA项目中进行了功能安全管理及开发功能安全逐步形成宁德时代的代差优势，也获得了更多国内外整车厂的认可。

在设计阶段，宁德时代力求实现ASIL：D级别目标。如何理解?

ISO26262标准根据安全风险程度，划分由A到D的安全需求等级(AutomotiveSafetyIntegrityLevel，ASIL)，其中D级为最高等级，要最苛刻的安全需求。等级越高，对系统的安全性要求越高，为实现安全付出的代价越高，意味着硬件的诊断覆盖率越高，开发流程越严格，相应的开发成本新增、开发周期延长，技术要求越严格。

ASILD等级，失效率为10^-8/h，意味着1辆车假定每天运行4小时,要运行7万年才出现1次由BMS导致的功能性故障。而如此低概率的失效率，可媲美飞机运行时的要求。通常来说，汽车行业对零部件的要求是B或C等级。

目前国内在功能安全领域，尚处于起步阶段。宁德时代接轨国际水平，已经有多个项目产品量产，如宝马、大众及长城先后实现了功能安全ASILC等级水平。

其实，BMS的功能远不止这些，可谓小身材，大智慧。电池管理系统协同电池包，为整车供应强大的动力锂电池系统。未来，宁德时代也将携手同行，踏上更高更远的征程!