科技新聞從業者 & Podcast 節目主持人，主要報導電動車、雲端運算、區塊鏈等領域。曾任教育部青年發展署 U-star、經濟部中小企業處青年創育坊業師。
電池是這個世代電動車最重要、也是最昂貴的部分，但除了加大電池、改進電池材料等方向外，怎麼打造出優秀的電池管理系統 （BMS），讓電動車電池既能發揮最大效能，卻又確保行車安全，可說是所有電動車廠的一大兵家必爭之地。
如果說 ECU 是一台電動車的大腦、電池是電動車的心臟，那 BMS 就有點像交感神經和副交感神經等自主神經系統，確保電池安全性、性能和壽命等各方面。綜合來說，BMS 必須盡可能維持電池壽命，並依照各車廠的參數，讓車中所儲存的電能最大化車輛的行駛里程。
這篇文章我們就來一探 BMS 到底是什麼，以及在整體產業到底扮演多關鍵的角色。
BMS 的四大功能
1.電池參數監控
這是 BMS 最基本但也最重要的功能，平常會隨時隨地記錄電池的電壓變化、溫度變化、電池健康度，以及最重要的電量來給車主以及 ECU 參考。BMS 並且會依照電池終端電壓，並搭配車主的使用習慣，來計算出電動車正確的剩餘里程。
2.充、放電狀態 (SoC) 管理
這是 BMS 最重要的功能，也就是計算、維護電池充、放電時到底還有多少電量。BMS 會根據一台車最初設計時所設計好的最大充電、放電電量等參數，確保瞬間電流不會過大造成危險。
一台車剛出廠跟開了三、五年後，接受充電的瞬間電量絕對有所差異。如果要再細分，一台車的 BMS 會紀錄上次充電所輸送的能量、充電時電池內部電阻、庫侖計量，以及車落地後的使用總能量、時間，以及整顆電池所有的充電-放電循環總數，來推斷這台車到底該用什麼速度來充電。
3. 溫度管理
溫度是一顆電池變化的最大因素。一般而言，鋰離子電池在攝氏 10 到 45 度之間的性能最佳，因此 BMS 必須相對應控制電池是否要加熱還是冷卻。
BMS 也會密切注意電池的溫度，並主動（或被動）來控制。目前電動車散熱主流有四種解決方案：氣冷、液冷、直冷（冷媒直接蒸發）以及相變化材料冷卻（透過材料本身變化控制溫度，例如 Gogoor 用石蠟吸熱、均溫）。
許多電動車通常都會混用好幾種散熱法來控制電動車的溫度，以液冷為例，當電池特別在某個區塊溫度上升時，BMS 就會加強冷卻液的循環速度去確保電池保持均溫。
4.保護電路
BMS 也必須具備識別問題，並防止災難性故障的功能。萬一電池溫度過高進入有問題或甚至危險的狀態，BMS會自動關閉電池的充電和放電功能進入安全模式，用來保護車主、車子其他組件或其他電池模組。
BMS 的種類
一般來說 BMS 大體上可分為兩種：集中式與分散式。顧名思義，集中式 BMS 就是單一電池管理系統透過許多連接埠連接到所有電池執行偵測、控制。一般來說，集中式 BMS 對較小的電池比較經濟，但對於需要大量連接器、電線和其他組件的多個電池組來說，可能反而會讓系統變得更加複雜、成本更高。
分佈式 BMS 則跟集中式相反，當然還是會有主控制元件，但負責監控的 ECU 是分散在不同電池模組上的，每個 BMS 彼此獨立但也能連接到相鄰的 BMS，好處是這樣連接器佈線量就少。
分散式 BMS 還可以分在主/輔 BMS，主 BMS 處理通訊、計算和控制，輔助 BMS 僅限於監控電池、執行測量以及將此資訊傳到主 BMS。像 Tesla 就是用一個主 BMS 板、4 個輔 BMS 的設計。
根據 Report Ocean Market Research 的新研究預測，2023 年到 2029 年之間，全球電動汽車的 BMS 市場將以 31.6% 的年複合成長率成長，規模將達到 288.2 億美元