电池管理系统创新：跳出专用IC方法

借用经济界的一句术语来说，电动汽车BMS产品目前正处于滞胀的状态。虽然产品功能在不断完善，市场应用在不断扩大，但是产品的关键技术水平却还停滞不前，原有的痛点依然存在。造成这一局面的重要原因之一，就是我们的产品设计方法，都是选用国外半导体IC厂商供应的电池管理专用IC，并以其应用方法为参考进行设计。BMS产品可以分为软件算法和硬件架构两个相对独立的部分，因为软件算法更为专业高深，且与硬件部分关联不大，本文只针对硬件架构与产品功能表现之间的联系这部分内容进行分析讨论。

先从电池管理专用芯片说起。电池管理专用IC的出现和发展是和锂离子电池应用过程中遇到的种种问题息息相关的。最早是为了解决锂离子电池的过充过放而设计出了单节电池的充放电保护芯片，后来在锂离子电池多节串联应用中又发展出应用于多串的芯片，这时候就成为了电池管理芯片，重要是对电池组中的每节电池电压数据进行采集。再以后为了应对电池不一致的问题，进一步集成了功率开关的驱动功能，这就是带有均衡功能的电池管理IC。

客观的讲，电池管理专用IC成就了早期的BMS产业，也引领了BMS产品的发展。正是因为有了专用芯片，BMS的设计才能大大简化，产品的小型化和可靠性才有了很大提高，但是同时，我们也要看到专用芯片的局限性。前面说过，电池管理专用芯片也是随着锂离子电池的应用发展起来的，而早期的锂离子电池多用于小型电子设备，后来在笔记本电脑中得到广泛使用，至此电池管理专用芯片一直都是为低串数、小型设备服务。

当锂离子电池组应用到电动汽车时，情况开始有了变化。电动汽车用锂离子电池组是高串数、大容量的电池串联使用，动辄几十串甚至上百串的数量已经不是笔记本电脑中几串这种个位数级别的串联使用可以相比的。专用IC也没有闲着，迅速地推出了更多串数应用的产品，但是考虑到电压和应用复杂度一般都不超过20串。使用这些IC设计的BMS的典型架构是集中式架构。BMS和电池组之间只有连线，连线数量取决于电池组串数，在BMS电路板上的电池管理专用芯片数量也取决于电池组串数。