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电池管理系统（BMS）常被称为电池保母或电池管家，主要负责每颗电池（电芯）的智能管理与维护，防止电池过充、过放与过流，延长电池使用寿命，并监控电池状态（电压、电流、温度等）。其功能包括热管理、平衡控制、故障诊断、充电管理、参与能量回收等。基本上是通过电子参数来辨识物理与化学反应的变化。因此，为电池组配置 BMS 保护系统非常重要。
BMS 的架构
BMS 的设计在很大程度上对应电池本身的设计，由电池监控集成电路（BMIC）、电芯管理控制器（CMC）与电池管理控制器（BMC）组成。
BMIC 监控个别电池芯，并且必须能在微秒等级的时间内迅速将状况通知 CMC，让 CMC 或 BMC 得以反应，必要时修正不利的状况。为防止温度失控，BMIC 必须立即察觉过热的电池芯，并尽快将这项信息往上传递。BMC 则须判断情况的严重程度、后续如何处理，必要时关闭过热的电芯。而这一切都必须在一瞬间完成。
量测的准确度以及对不利状况的反应能力，主要取决于 BMIC 与 CMC、BMC 之间的通信频率；通信越频繁，成功化解潜在风险状况的机会就越大。然而由于电气杂讯的缘故，要在电动车上设计出有效的通信网络并不容易。
当然，在修正之前，BMS 会设法预防任何不利状况，因此除了 BMIC、CMC 与 BMC 模块之外，它还包含平衡各电芯能量负载的电路，让所有电芯的工作状态大致一致，不易衍生问题。
依电动车的复杂程度，可能会加入多个智能单片机来监控与控制各项特定任务。每套 BMS 不仅要能监控电池，也必须能监控自身，并判断警报或提示是真实的还是误报。
BMS 的基本功能
放电与充电控制、判定目前的充电状态（State of Charge）、判定健康状态（State of Health）、充电平衡、记录与通信
BMS 的开发
为使每套 BMS 系统都能正确发挥功能，开发过程中有几道难题必须克服。第一是电池状态估测（Battery State Estimation），这个数值对驾驶人以及系统本身的妥善管理都很重要。
第二是电池芯充电平衡（Battery Cell Charge Balancing）。方法分为被动式与主动式，另有多种主动平衡拓扑，都必须妥善设计才能优化 BMS 的特性。
电池状态估测
电池的充电状态对驾驶人而言是绝对必要的信息。此外，若能取得精确的数值，电池的使用寿命还可望延长。
电池芯充电平衡
电池芯之间可能在内阻、劣化程度、容量、环境温度等许多方面存在差异。这些不可避免的差异会造成诸多问题，整体容量也可能大幅下降。这种不平衡会导致个别电芯过放或过充，对整组电池而言相当危险；因此，各电芯之间的充电平衡对维持性能与延长电池寿命至关重要。
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