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电池管理系统（Battery Management System，简称BMS）是用于管理和维护可充电电池（单体电池或电池包）的电子系统。它的主要任务包括监控电池状态、计算次要数据、报告数据、保护电池、控制电池环境以及平衡电池。根据Wikipedia的定义，BMS不仅监测电池的状态，如电压、电流和温度，还通过控制充放电过程来防止过充、过放和过热，以保护电池免受永久性损害，甚至避免热失控导致的安全问题。 锂电池之所以需要BMS，主要原因在于其安全性和功能性需求。锂电池在过充或过放时容易损坏，可能导致热失控、电池破裂甚至爆炸。此外，由于锂电池在使用过程中需要精确的荷电状态（State of Charge, SOC）信息，以预测剩余电量，BMS可以实时计算SOC，满足用户的需求。同时，大容量锂电池往往存在一致性问题，即各电池单元的性能差异，这会影响电池的整体性能和寿命。BMS通过均衡技术可以改善这种不一致性。 锂电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌。在充电过程中，锂离子从正极脱嵌到负极；在放电时，锂离子从负极回到正极。过充会导致正极材料结构崩塌，而过放则可能使正极活性变差，影响电池容量。因此，BMS在防止这两种情况中起到关键作用。 BMS的主要功能包括： 1. 监测单体电池电压和温度。 2. 检测电池组的总电流。 3. 计算单体电池和整个电池组的SOC。 4. 评估电池组的健康状态（State of Health, SOH）。 5. 提供充放电均衡功能。 6. 执行绝缘检测和漏电保护。 7. 控制热管理系统，如散热和加热。 8. 记录关键数据，如循环次数和报警信息。 9. 分析电池故障并进行在线报警。 10. 实现与其他设备（如充电机、电机控制器）的通信。 BMS通常由主控单元和从控单元组成，采用主从结构。主控单元负责与外部设备通信，而从控单元负责采集电压、温度信息，并执行热管理。主从单元之间通过内部CAN总线进行数据交换，确保整个系统的协调运行。 电池管理系统在电动汽车、储能系统和其他依赖锂电池的应用中至关重要，因为它保障了电池的安全、性能和寿命，是锂电池系统可靠运行的核心组成部分。了解并掌握BMS的工作原理和技术，对于锂电工艺的全面理解和锂电池生产工艺的优化具有重要意义。