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电池管理系统，BMS（Battery Management System），是电动汽车动力电池系统的重要组成。它一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数，并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断；另一方面，将采集的关键数据上报给整车控制器，并接收控制器的指令，与车辆上的其他系统协调工作。电池管理系统，不同电芯类型，对管理系统的要求往往并不一样。那么，一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢？今天翻译整理了一篇文章，一起看看BMS的关键技术，整体内容分成上中下三个部分。

一个典型的动力电池管理系统，需要实现哪些功能（上篇）

1 简介

电动汽车用锂离子电池容量大、串并联节数多，系统复杂，加之安全性、耐久性、动力性等性能要求高、实现难度大，因此成为影响电动汽车推广普及的瓶颈。锂离子电池安全工作区域受到温度、电压窗口限制，超过该窗口的范围，电池性能就会加速衰减，甚至发生安全问题。目前，大部分车用锂离子电池，要求的可靠工作温度为，放电时-20~55°C，充电时0~45°C（对石墨负极），而对于负极LTO充电时最低温度为-30°C；工作电压一般为1.5~4.2 V左右（对于LiCoO2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiCoxNiyMnzO2/C以及LiMn2O4/C等材料体系约2.5~4.2 V，对于LiMn2O4/Li4Ti5O12 材料体系约1.5~2.7 V，对于LiFePO4/C 材料体系约2.0~3.7 V）。

温度对锂电池性能尤其安全性具有决定性的影响，根据电极材料类型的不同，锂电池（C/LiMn2O4 ， C/LMO，C/LiCoxNiyMnzO2 ，C/NCM， C/LiFePO4 ，C/LiNi0.8Co0.15Al0.05O2， C/NCA）典型的工作温度如下：放电在-20-55℃，充电在0-45℃；负极材料为Li4Ti5O12 或者 LTO时，最低充电温度往往可以达到-30℃。

当温度过高时，会给电池的寿命造成不利影响。当温度高至一定程度，则可能造成安全问题。如图所示图1中，当温度为90~120 ℃时，SEI 膜将开始放热分解[1 ~3] ，而一些电解质体系会在较低温度下分解约69℃ [4]。当温度超过120℃，SEI 膜分解后无法保护负碳电极 ，使得 负极与有机电解质直接反应，产生可燃气体将[3] 。当温度为130 ℃，隔膜将开始熔化并关闭离子通道，使得电池的正负极暂时没有电流流动[5,6] 。当温度升高时，正极材料开始分解（LiCoO 2 开始分解约在150 ℃[7] ，LiNi0.8Co0.15Al0.05O2在约160 ℃[8,9]，LiNixCoyMnzO2 在约210℃[8]，LiMn2O4 在约265 ℃ [1] ，LiFePO4在约310℃ [7] ）并产生氧气。当温度高于200℃时，电解液会分解并产生可燃性气体[3] ，并且与由正极的分解产生的氧气剧烈反应[9] ，进而导致热失控。在0℃以下充电，会造成锂金属在负极表面形成电镀层，这会减少电池的循环寿命。[10]