BMS电池管理系统三种均衡控制算法的区别与应用场景，附实战方案

发布时间：2025-02-13 阅读量：5139 来源: 我爱方案网作者: bebop

BMS均衡技术主要是指电池管理系统BMS中用于维护电池组中各个单体电池电量一致性的技术。其基本原理是通过监控电池组的充放电状态，以及各个单体电池的电压、电流、温度等参数，然后通过相应的控制策略，对电池单体进行充放电过程中的调节，降低电池单体之间的不均衡特性，使得各个单体电池的电量尽可能地保持一致，从而提高整个BMS系统的性能和寿命。

快包分析师根据BMS的三种均衡控制算法的区别与不同的应用场景，推荐安全稳定且高效的BMS方案及主控芯片。

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各均衡方案优缺点对比：

① 被动均衡方式

优点：电路结构简单，成本较低。

缺点：只能做充电均衡。同时，在充电均衡过程中，多余的能量是作为热量释放掉的，使得整个系统的效率低、功耗高，均衡电流50mA。

BMS应用：电动自行车、电摩。

② 飞度电容方案

优点：成本低，结构简单，主动式能量利用率高。

缺点：均衡效率有限，是把电容作为能量传递的载体。该方案可以实现能量在电池组任意两个单体之间的直接转移。由于均衡电流受电容电压与电池组中单体电压之差的限制，随着均衡过程的进行，均衡速度会越来越慢，量产均衡电流300mA左右。

③ 储能电感方案

优点：主动式能量利用率高，均衡效果大于电容方案，量产均衡电流5A。

缺点：只能在相邻的两节之间转移能量；成本偏高，结构复杂DC/DC单向均衡：均衡性能有限，目前量产均衡电流可以到1ADC/DC双向均衡：均衡效果理想，成本高，结构复杂，适用于大型动力电池或储能站电池，目前量产均衡电流可以到5A。

实战方案推荐：

方案一：基于NXPS32K144的BMS一体机解决方案

一般BMS由一个主控单元和多个从控单元组成，从控单元直接连接电池包(BatteryPack)，采集电池的电压、电流和温度等，主控单元通过CAN汇流排或DaisyChain(菊轮链)通信等方式管理多个从控单元。基于NXPS32K144的BMS一体机解决方案支持菊轮链和CAN网路。具有极大的灵活性，可满足不同客户的需求。

使用NXPS32K144作为BMS的控制处理单元，一方面留有CANBUS可以与其他的BMU及其它ECU连接，接受车身诸多感测器的信号，另一方面使用SPI直接或透过NXPMC33664转为TransformerPhysicalLayer(TPL)与NXPMC33771AFEIC通信，获取AFE采集的资料。

核心技术优势

· 监测单节电池的电压、温度

· 监测整串的电压、电流、温度

· 单节电池之间具有被动均衡功能

· 电池包之间采用CAN汇流排或者菊轮炼连接

· 带有多种保护和诊断功能

· 支援SPI/TPL两种可选配的通信方式

方案规格

· 单颗MC33771可监测7到14串电池

· 内置被动均衡电流开关管，最大支援300mA被动均衡电流

· 内置库伦计，用于电流检测

· ASILC芯片功能安全等级