BMS与锂电池技术讲解

目前，镍钴铝酸锂（NCA）电池虽然在电动车领域占据主导地位，但其可能也会被其他技术所取代。因为电池管理系统（BMS）通常是电动车电池的薄弱环节。

锂钴氧化物虽然便宜并且比能高，但是无法提供助力车所需的14-18安峰值电流。镍氢电池虽已被使用，但其比能不到镍钴铝酸锂电池的一半。锂钛电池比能更低，而锂锰电池只比锂钛电池高出少许。

磷酸铁锂电池（LFP）的热失控温度高于250℃，这使其成为安全性十分高的电池，其寿命也十分长。然而其低比能（低于NCA的一半）使其在小型助力车上的应用并不普遍。

镍钴铝酸锂（NCA）以其250-290Wh/kg的比能成为比能最高的化合物，但其成本偏高且安全性较低。其使用寿命也各不相同，普遍重复充电次数在500到1000次之间，仅为锂铁电池的一半左右。特斯拉使用数以千计的18650镍钴锂电池并且以更严格的测试（确保电池组中每块电池质量均等）来提高使用寿命，以此来避免完全放电和完全充电。和其他品牌的电动汽车一样，特斯拉提供8年质保，保证电池容量届时保持在80%以内并且不限充电次数。然而电动自行车的电池则很少经过完全测试，即便这会提升产量。

镍钴锰酸锂（NMC）电池已被雷诺和宝马公司用于其电动汽车上。根据三星提供的消息，目前其比能为130Wh/kg（约为NCA的一半），不过将在2019/2020年间达到250-300Wh/kg。NMC的成本目前比NCA高出12%到19%。随着其逐渐成为电动汽车的主流电池，其成本也会降低，然而NCA的成本几乎无法再下降了。NMC的寿命和安全性均高出NCA许多，所以其会成为未来电动自行车电池的强力竞争者。

奥克斯能源公司（OxisEnergy）声称锂硫电池将会更加便宜，寿命更长并且具备最高的比能。在2013年7月，该公司CEO表示其与GP电池公司已经“蓄势待发”，但目前看来其并无量产的迹象。目前，300Wh/kg版本的锂硫电池售价与高端镍钻铝酸铝电池持平，但其寿命则稍显不足。据行业论坛报道，特斯拉愿意在其得到原型产品后对新化合物进行评估，但他们还未曾得到任何产品。锂硫电池有其优点，但要变得成熟还需假以时日。

电池管理系统

好的电池管理系统拥有温度感应器，能监测到单个电池组的电压，并在电池组封装前检测出性能低下的电池。此种100%测试保证了更高的产量，更高的电池容量并减轻了保修承诺。好的电池管理系统同样记录了机械撞击，深层放电日期及信息，因此可以避免不实的保修申请。优秀的BMS同样可以检测电池组的湿度从而避免事故。

BetterBMS集团（由马里兰大学CALCE电子产品及系统研究中心，高科技电子专家ErigineeringSpiirit及本人资助）根据上述信息在2014年Eurobike展会上发表了BBMS规格。一家大型电动自行车系统公司请EngineerSpirit（BCT成员）来设计此款BMS。特别的是，他们并不收取研发费用并且允许第三方进行生产

在4A放电电流下，好的电池电阻（0.1欧姆）和一块差的电池（0.4欧姆）在容量上的差距并不明显。保修书上的低放电电流能使差电池也变成好电池。电压降低后，差的电池（0.4欧姆）比好电池断电时间快30%。好的BMS能监测内部电阻并且主动降低电流以便推迟断电。但是加速度也显著下降：是时候换电池了。