BMS 的功能包括:

一套完整的电化学储能系统中,电池组成本占比最高达60%,其次为储能逆变器20%,能量管理系统10%,电池管理系统和其他电气设备各占5%。

电池组是储能系统最主要的构成部分。电池组一般采用模块化的组成方式,由电芯组成模组,模组放于电箱内,电箱组成电池柜,成为一个储能单元。储能系统所使用的能量型电池,能量密度高,一次充电可以提供更长的使用时间。能量型电池的另一个特点是寿命长,这一点对储能系统是至关重要的。消除昼夜峰谷差是储能系统的主要应用场景,而产品使用时间直接影响到项目收益。主要的电池组厂商包括宁德时代、比亚迪、LG新能源、松下、三星SDI、SK On、中创新航、亿纬锂能、国轩高科、欣旺达等。
BMS中的核心器件之一是电池管理芯片,属于电源管理细分赛道,电池计量芯片用于确定电池的电量状态(SOC)和健康状态(SOH),进行电池荷电状态估算;电池安全芯片主要分为电池监测、电池保护和电池均衡芯片,避免出现过充、过放、过流和短路等故障;充电管理类芯片用于完成电压转换、调节,电池充电管理以及过压过流保护等功能。假设每个电池簇参数为48V/280Ah,对应需要一颗16颗AFE采样芯片。储能电站均采用主动均衡策略,每个电池簇需要16颗主动均衡芯片。在旺盛的市场需求驱动下,2023年预计能实现在储能应用领域量产电池均衡芯片、电池计量芯片的企业出货量会增加明显。各个电池簇的信息再经由隔离通讯接口上传至中枢MCU,进行统一调配。电池管理芯片原厂有德州仪器、亚德诺/凌力尔特、亚德诺/美信、微芯/爱特梅尔、英飞凌、恩智浦、瑞萨/英特矽尔、松下、意法半导体、安森美、罗姆、TELECHIPS、Dukosi、MPS、凹凸科技、航天民芯、必易微、中微半导、赛微微电、圣邦、微源、南芯、集澈、纳芯微、创芯微、赛芯电子、猿芯半导体、钰泰、杰华特、华泰半导体、矽力杰、稳先微、比亚迪半导体、琪埔维、上海博通、中颖、芯海、禹创、英锐芯、芯朋、英集芯、思瑞浦、希荻微、鸿翼芯、力芯微、意瑞、中科阿尔法、芯进等。

BMS中的另一个核心器件是MCU,负责电流采集和电池包的总压采集、充放电逻辑控制、电池健康状态计算、对外通信(通常需要CAN通信隔离收发器)等。MCU的供电一般采用隔离供电,电池经过隔离DC-DC降压变换器给MCU供电以及控制充放电MOS电路进行电池包的充放电管理。MCU芯片供应商主要有德州仪器、意法半导体、恩智浦、英飞凌、瑞萨、中颖、雅特力、兆易创新、君正、芯海、国民技术、紫光国微、极海、新唐、乐鑫、航芯、博通集成、复微、锐能微等。

BMS中的电池电流采集后需要ADC芯片转换成数字信号,集成在MCU内部的,或者独立的。ADC芯片供应商有德州仪器、意法半导体、亚德诺、瑞萨、贝岭、思瑞浦、圣邦微、芯海、必易微、晶华微、芯佰微、迅芯微、治精微、类比、智毅聚芯等。
数字隔离方面,主要用在高低压之间的数字通信,比如在BMS主控板上的高压采样与MCU之间的SPI通信,以及采样板AFE与MCU的SPI通信。数字隔离芯片又可以分为数字隔离器、隔离通讯接口(CAN、LIN、485等),数字隔离器主要用于将输入信号传递到与输入隔离的输出端口,隔离通讯接口则加入了通讯协议的解析功能,可以将通讯链路上的信号转化成MCU/SoC易处理的格式。数字隔离芯片主要供应商有德州仪器、亚德诺、芯科、博通、英飞凌、罗姆、安森美、琪埔维、荣湃、纳芯微、川土微、格励微科技等。当然,除了使用数字隔离器外,也可以使用光耦、或者变压器隔离方案。光耦厂商有安森美、东芝、博通、ISOCOM、亿光、光宝、奥伦德、先进光半导体、国晶微、华联等;变压器原厂有国巨/普思、TDK、胜美达、田村、台达、光宝、京泉华、可立克、顺络电子、铭普光磁、麦捷科技、伊戈尔、永创星科技、中富电路、阿图姆、维胜科技、柔性磁电、格利尔、菲力克斯、云创电子、大忠、慧华电子、利通、鸿华、贝塔、麦新、辉烨、海能达、普奥、立一、星火电子、中策亿特、舜大、裕正、立强、三盛源、达鑫、经纬达、宜兴文达、恒升、德珑、安登利、科德电子、联泰兴、创世富尔、鸿润恒一、雅玛西等。
BMS里用到了CAN、LIN、485等通讯方式,同样需要芯片支撑,这里的芯片原厂有微芯、英飞凌、亚德诺、恩智浦、意法半导体、芯力特、思瑞浦、纳芯微、川土微、致远、金升阳、维安、格励微、贝岭、中微爱芯等。

