电池管理系统 (Battery Management System, BMS)，通常被业内称为新能源汽车电池的“大脑”，是电动汽车动力电池系统的重要组成部分。与动力电池组、整车控制系统共同构成新能源汽车的三大核心技术。BMS对电池进行监控和管理的系统，通过对电压、电流、温度以及SOC等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护，提升电池综合性能的管理系统，是连接车载动力电池和电动汽车的重要纽带。
电池管理系统一方面检测收集并初步计算电池实时状态参数，并根据检测值与允许值的比较关系控制供电回路的通断；另一方面，将采集的关键数据上报给整车控制器，并接收控制器的指令，与车辆上的其他系统协调工作。电池管理系统，不同电芯类型，对管理系统的要求往往并不一样。
动力锂离子电池的高能量密度特性使其成为新能源车辆的主要动力源，但由于生产工艺、使用环境的差异导致电池组的不一致性在使用过程中逐渐扩大，可能出现过充、过放和局部过热的危险，严重影响电池组的使用寿命和安全。BMS作为保护动力锂离子电池使用安全的控制系统，时刻监控电池的使用状态，通过必要措施缓解电池组的不一致性，为新能源车辆的使用安全提供保障。在展望新能源汽车快速发展的同时，我们必须清楚地认识到，技术的发展才是行业发展的基础，而稳定、高效、安全、可靠的产品就是技术的体现。
那么，一个典型的动力电池管理系统具体都需要关注哪些功能呢？BMS由各类传感器、执行器、控制器以及信号线等组成，为满足相关的标准或规范，电池管理系统BMS应该具有以下功能作用。
1、准确估测动力电池组的荷电状态
准确估测动力电池组的荷电状态(Stateof Charge，即SOC)，即电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报混合动力汽车储能电池还剩余多少能量或者储能电池的荷电状态。
2、动态监测动力电池组的工作状态
在电池充放电过程中，实时采集动力电池组中的每块电池的端电压和温度、充放电电流及电池包总电压，防止电池发生过充电或过放电现象。同时能够及时给出电池状况，挑选出有问题的电池，保持整组电池运行的可靠性和高效性，使剩余电量估计模型的实现成为可能。除此以外，还要建立每块电池的使用历史档案，为进一步优化和开发新型电、充电器、电动机等提供资料，为离线分析系统故障提供依据。
3、单体电池间的均衡
即为单体电池均衡充电，使电池组中各个电池都达到均衡一致的状态。均衡技术是目前世界正在致力研究与开发的一项电池能量管理系统的关键技术。
不同厂家设计的功能略有差距，并且随着技术的发展和市场对电池管理系统要求的提高，一些功能逐渐被增加进来。综合以上必须实现的功能作用，BMS一般需要实现以下的功能模块。
1）电池参数检测模块：包括总电压、总电流、单体电池电压检测（防止出现过充、过放甚至反极现象）、温度检测（最好每串电池、关键电缆接头等均有温度传感器）、烟雾探测（监测电解液泄漏等）、绝缘检测（监测漏电）、碰撞检测等。
2）电池包状态估计模块：包括荷电状态（SOC State OfCharge）或放电深度（DOD）、健康状态（SOH Stateof Health）、功能状态（SOF State Of Function）、能量状态（SOE）、故障及安全状态（SOS）, 功率状态SOP(StateOf Power)等。
·SOC，当前电池荷电量占当前总体可用容量的百分比，表征当前剩余电量的多少，反应在车辆仪表盘上可能变成了剩余里程数。
·SOH，各家定义略有不同，主流是按照当前电池包总容量占新电池初始容量的百分比，表征电池包老化程度的一个重要参数。实际上，国标要求的动力电池退役指标，就是按照容量特征来定义的。
·SOP，动力电池的放电能力，随着SOC的降低，以及环境温度的变化，会有所不同。剩余电量太少，温度过高或者过低，电池包都需要降低功率工作，以保护电池不受不可逆的损伤，避免发生热失控事故。
·SOF，是个比较新的概念，由SOC和SOH共同确定，
目前主流的大家都在做的是SOC，随着加入电动汽车生产竞争行列的厂家越来越多，市场越来越成熟，安全和性能的要求也会日益提高。其他几个有用的状态估计，应该会逐渐成为BMS算法设计的必选项。
3）在线故障诊断模块：包括故障检测、故障类型判断、故障定位、故障信息输出等。故障检测是指通过采集到的传感器信号，采用诊断算法诊断故障类型，并进行早期预警。电池故障是指电池组、高压电回路、热管理等各个子系统的传感器故障、执行器故障（如接触器、风扇、泵、加热器等），以及网络故障、各种控制器软硬件故障等。电池组本身故障是指过压（过充）、欠压（过放）、过电流、超高温、内短路故障、接头松动、电解液泄漏、绝缘降低等。
4）电池安全控制与报警模块：包括热系统控制、高压电安全控制。BMS诊断到故障后，通过网络通知整车控制器，并要求整车控制器进行有效处理（超过一定阈值时BMS也可以切断主回路电源），以防止高温、低温、过充、过放、过流、漏电等对电池和人身的损害。
5）充电控制模块：BMS中具有一个充电管理模块，它能够根据电池的特性、温度高低以及充电机的功率等级，控制充电机给电池进行安全充电。
6）电池均衡模块：不一致性的存在使得电池组的容量小于组中最小单体的容量。电池均衡是根据单体电池信息，采用主动或被动、耗散或非耗散等均衡方式，尽可能使电池组容量接近于最小单体的容量。均衡，分为主动均衡和被动均衡。
·所谓主动均衡，是能量的转移，基于削峰填谷的理念。具体的实现形式多种多样，有用变压器将总能量部分的转移到电压偏低的电池上的，也有利用电容电感等储能器件，从电压高的电芯放出一部分能量，再充入电压低的电芯。
·所谓被动均衡，是能量的消耗，把电压高的电芯接入电阻回路，让多出来的电量消耗在电阻上。
二者各有优劣之处。
·主动均衡，可以做到比较大的电流，均衡的效果比较明显；能量只是转移了一下，没有消失，是一种节能的工作方式。但主动均衡需要的变压器、电容、电感等器件，体积比较大，造价比较高，使得理论上具备优势的主动均衡策略至今还没有得到普遍的应用；
·被动均衡，受电阻发热的限制，均衡电流无法做的太大，故而效果不是特别理想。但优势在于，体积小，系统结构简单，造价低。在产品要求不是特别高的场合，客户反而会选择被动均衡系统，以提高产品性价比。同时，通过每隔一段时间，对电芯进行维护，来解决均衡不充分造成的电池压差偏大问题。
7）热管理模块：前面几个功能都是对电池包当前状态的反应，而热管理功能，则使得电池管理系统能够对电池包施加主动作用。根据电池组内温度分布信息及充放电需求，决定主动加热/散热的强度，使得电池尽可能工作在最适合的温度，充分发挥电池的性能。电池温度过高时，热管理系统开动冷却功能，电池温度过低无法启动行车时，热管理系统开动加热功能。对于主控模块，热管理只是一套算法和几个接触器控制端口。热管理技术含量，主要集中在冷却加热设备以及与之匹配的冷却出现冷凝水、风冷解决密封等级等等具体问题上。具备热管理功能，对整个电池系统意义重大，是设计者能够阻止热失控发生的重要手段，是从设计上保障动力电池安全和延长使用寿命的不二法门。
8）绝缘监测模块：实时监测电池包系统的绝缘情况，由于对电气系统的影响重大，绝缘故障被定义为级别最高的故障类型。一般会设计一个电池包和整车的绝缘检测模块，检测是否有漏电的故障发生。
9）网络通讯模块：BMS需要与整车控制器等网络节点通信；同时，BMS在车辆上拆卸不方便，需要在不拆壳的情况下进行在线标定、监控、自动代码生成和在线程序下载（程序更新而不拆卸产品）等，一般的车载网络均采用CAN总线技术。
10）信息存储模块：用于存储关键数据，如SOC、SOH、SOF、SOE、累积充放电Ah数、故障码和一致性等。车辆中的真实BMS可能只有上面提到的部分硬件和软件。每个电池单元至少应有一个电池电压传感器和一个温度传感器。对于具有几十个电池的电池系统，可能只有一个BMS控制器，或者甚至将BMS功能集成到车辆的主控制器中。对于具有数百个电池单元的电池系统，可能有一个主控制器和多个仅管理一个电池模块的从属控制器。对于每个具有数十个电池单元的电池模块，可能存在一些模块电路接触器和平衡模块，并且从控制器像测量电压和电流一样管理电池模块，控制接触器，均衡电池单元并与主控制器通信。根据所报告的数据，主控制器将执行电池状态估计，故障诊断，热管理等。
11）电磁兼容功能。由于电动车使用环境恶劣，要求BMS具有好的抗电磁干扰能力，同时要求BMS对外辐射小。
