如果把電芯比作人體的心臟，模組和電池包比作強健的體魄，那么整個動力電池系統要平穩運行，還需要一個支配身體的智慧大腦，那就是BMS。

電池管理系統(Battery Management System，簡稱BMS)是連接電池和電動汽車的重要紐帶，其精準的控制和管理為電池的完美應用保駕護航。

“龍生九子，各有不同。”即使同一批次生產的兩個單體電芯，因生產工藝誤差、使用環境差異等，其性能也不可能完全一致;在使用過程中這種不一致性會逐漸擴大，可能會出現過充、過放和局部過熱的危險，嚴重時影響到電池組的使用壽命和安全。

這時就需要BMS大顯身手。

那么問題來了，BMS主要做什么?

關于BMS的功能，行業內關于其分類方式不盡相同。不過從用戶的角度來理解，可大致劃分為兩大功能—— “電池體檢”和“安全衛士”。

即時體檢

精準掌握電池狀態

即時“體檢”，指的是電池數據采集和狀態評估。

數據采集，可簡單理解為給電池做例行的“體檢”;在充放電過程中，實時采集電池組中每塊電池的端電壓、溫度、充放電電流及總電壓，防止電池發生過充電或過放電現象。

這種“體檢”是在線的、持續的、不間斷的。過程中當發現數據異常時，可及時查詢對應電池狀況，并挑選出有問題的電池，從而保持整組電池運行的可靠性和高效性。

工程師在搭建BMS硬件在環測試模擬環境

工程師在采集數據，觀測車輛在充電狀態下的電流、電壓、SOC的變化

寧德時代掌握業內領先的高精度測量技術，總流總壓精度可達千分之五;采樣數據精度很高，通過實時了解電池真實工作狀態，及時做出判斷與修正。

“體檢”結束之后，會進入分析、診斷、計算的階段，之后生成“體檢報告”，這個過程可以理解為電池的狀態評估。

這時，我們需要了解一個行業的常用術語——SOC。

何為SOC?

電池組的荷電狀態(State of Charge，即SOC)，即電池剩余電量。SOC是判斷電池過充及過放等一系列故障的基礎，精確的估算SOC，可防止電池過充和過放，延長電池的使用壽命，從而提高電池的利用率。

其實，除了SOC估算，還有SOH(State of Health),SOP(State of Power)，用戶可通過車上儀表顯示看到這些數據，從而確認電池的工作、功能狀態。據此，在保護電池的基礎上，將潛力發揮最大化，大大提升駕乘體驗。

因此SOC等數據估算的準確與否，就顯得特別重要。估算不準帶來的后果，有可能是汽車拋錨、與預期的行駛里程數不符等。

車輛正在進行快充實驗時，SOC顯示52%

舉個例子，滿電情況下續航里程為400公里的車輛在道路行駛。若估算準確，當SOC顯示為10%時，還可能行駛的里程是40公里;若估算不準，SOC達到15%，則用戶以為的里程為60公里，事實上可能在行駛40公里之后，就已經沒電了。很顯然，對于用戶來說，這樣的情況很糟糕。

關于電池狀態的估算，需要經過一系列復雜的計算。寧德時代掌握了精確的核心算法，通過基于電池參數的估算方法，有效消除累積誤差的影響，估算更精確。NCM估算精確度在3%，LFP在5%左右。

“安全衛士”

保護電池及人身安全

BMS還有另一大核心功能，就是“安全衛士”;可簡單理解為保護的作用，主要體現在對電池及高壓安全的防護上。

首先，由于電池內部結構的復雜性，電池濫用或損壞會影響到電池壽命及安全性，嚴重時會造成電池熱失控，從而引發安全事故。BMS對電池的保護功能表現在：一方面，對電池狀態進行實時監控;另一方面，與整車及充電機等外部系統進行通訊，對充放電過程進行及時有效的控制，從而防止危險事故的發生。

目前，寧德時代已實現了BMS對電池充電、放電及均衡過程全方位的保護，做到了對故障的提前預防、發生檢測，過程控制及影響降級。

工程師在-30℃的黑河進行樣車冬季測試

其次，電池系統電壓可達300-500V，遠超人體安全電壓，風險隱患極大，高壓安全防護為此保駕護航。BMS通過對絕緣電阻、高壓互鎖及繼電器狀態的檢測，對可能發生的高壓泄漏風險進行檢測及控制，從而保護駕駛員、乘客及維修人員的人身安全。

工程師在整車廠進行高壓測試

說到安全，就不得不提功能安全了。功能安全是BMS安全開發的核心，目的是預防、檢測及控制BMS及其他E/E部件故障所造成的動力電池系統危險。寧德時代始終以做世界第一安全電池為發展目標，是業內較早進入功能安全開發領域，也是第一個開發具有ASILD功能安全目標的BMS產品的動力電池企業。

何為ASIL D等級?

國際安全標準ISO26262根據安全風險程度，將安全需求劃分為A到D的安全等級(Automotive Safety Integrity Level ，ASIL)，其中D級為最高等級，是最苛刻的安全需求，意味著功能安全開發流程及技術要求更嚴格、相應的開發成本增加、開發周期延長。

不同安全等級產品的隨機硬件失效率要求

ASILD等級要求產品安全目標失效率小于10^-8/h，意味著1輛車假定每天運行4小時, 需要運行7萬年才出現1次違反安全目標的功能性故障。而如此低概率的失效率，可媲美飛機的安全設計要求。

寧德時代已先后為寶馬、大眾、標致雪鐵龍及長城等多家國內外客戶，提供或合作開發了滿足功能安全要求的BMS產品，獲得了客戶及第三方評審機構的一致認可。在積累了豐富項目經驗的同時，寧德時代也逐漸形成了BMS產品功能安全的巨大優勢。

其實，BMS的功能遠不止這些，可謂“小身材，大智慧”。電池管理系統協同電池包，為整車提供強大的動力電池系統。