特性によりリチウムイオン電池バッテリー自体に、バッテリー管理システム（BMS）を追加する必要があります。管理システムのないバッテリーの使用は禁止されており、重大なセキュリティリスクを伴います。バッテリーシステムにとって、安全性は常に最優先事項です。バッテリーは、適切に保護または管理されていない場合、寿命が短くなったり、損傷したり、爆発したりするリスクがあります。

BMS（バッテリー管理システム）は、主に電気自動車、電動自転車、エネルギー貯蔵などの大型システムにおけるパワーバッテリーに使用されます。

バッテリー管理システム（BMS）の主な機能には、保護システムの基本的な保護機能に加え、バッテリー電圧、温度、電流の測定、エネルギーバランス、SOC（充電状態）の計算と表示、異常警報、充放電管理、通信などが含まれます。一部のBMSは、熱管理、バッテリー加熱、バッテリー健全性（SOH）分析、絶縁抵抗測定なども統合しています。

BMS機能の紹介と分析：
1. バッテリー保護機能。PCMと同様に、過充電、過放電、過熱、過電流、短絡保護を備えています。一般的なリチウムマンガン電池や3要素電池と同様です。リチウムイオン電池システムは、バッテリー電圧が4.2Vを超えた場合、または3.0Vを下回った場合、充電回路または放電回路を自動的に遮断します。バッテリー温度がバッテリーの動作温度を超えた場合、または電流がバッテリープールの放電電流を超えた場合、システムはバッテリーとシステムの安全性を確保するために電流経路を自動的に遮断します。

2. エネルギーバランス、全体バッテリーパック直列接続された多数のバッテリーにより、一定時間動作した後、バッテリー自体のばらつき、動作温度のばらつきなどの理由により、最終的に大きな差が生じ、バッテリーの寿命とシステムの使用に大きな影響を与えます。エネルギーバランスは、個々のセル間の差を補うために、アクティブまたはパッシブな充電または放電管理を行い、バッテリーの一貫性を確保し、バッテリーの寿命を延ばします。業界には、パッシブバランスとアクティブバランスの 2 種類があります。パッシブバランスは主に抵抗消費による電力量のバランスをとるのに対し、アクティブバランスは主にコンデンサ、インダクタ、またはトランスを介して、バッテリーから電力の少ないバッテリーに電力量を伝達します。パッシブバランスとアクティブバランスの比較を以下の表に示します。アクティブバランスシステムは比較的複雑でコストも比較的高いため、主流は依然としてパッシブバランスです。

3. SOC計算バッテリー電源計算はBMSの非常に重要な部分であり、多くのシステムでは残電力状況をより正確に把握する必要があります。技術の発展により、SOC計算には多くの方法が蓄積されてきました。精度要件が高くない場合は、バッテリー電圧に基づいて残電力を判断できます。主な高精度な方法は、電流積分法（Ah法とも呼ばれる）Q = ∫i dt、および内部抵抗法、ニューラルネットワーク法、カルマンフィルタ法です。電流スコアリングは、依然として業界で主流の方法となっています。

4. 通信。システムによって通信インターフェースの要件は異なります。主流の通信インターフェースには、SPI、I2C、CAN、RS485などがあります。自動車システムやエネルギー貯蔵システムでは、主にCANとRS485が使用されています。