电池的状态监测与估算技术是BMS实现精准管理的基础,也是bms专利布局中最为密集的领域之一。这一领域的专利主要涉及电池电压、电流、温度等关键参数的采集方法与电路设计,以及基于这些参数进行的荷电状态(SOC)、健康状态(SOH)、功率状态(SOE)等核心状态的估算算法。例如,如何通过高精度的AD采样电路设计来提升电压采集的准确性,如何利用卡尔曼滤波、神经网络等算法模型来提高SOC估算的动态响应速度和长期稳定性,这些都是该领域专利关注的重点。国家知识产权局的数据显示,在BMS相关专利中,涉及状态估算算法的专利占比超过三成,其中基于多传感器融合和自适应算法的专利数量增长尤为迅速。通过科科豆等专利检索平台可以发现,国内外主流企业在这一领域均有大量专利布局,旨在通过更精准的状态估算为电池的安全充放电和寿命延长提供支撑。
安全保护与热管理技术是bms专利的另一个核心方向,直接关系到电池系统的安全性和可靠性。电池在充放电过程中可能面临过充、过放、过流、短路、高温等多种安全风险,BMS需要具备快速有效的保护机制。相关专利技术包括过压欠压保护电路设计、过流保护阈值动态调整方法、短路故障诊断与隔离策略等。热管理方面,则涉及温度场分布监测、主动与被动散热控制、加热与保温策略优化等技术。随着动力电池能量密度的不断提升,热失控的风险也随之增加,因此针对热失控预警与抑制的专利技术近年来成为研究热点。例如,通过分析电池产气、内阻值变化等早期特征参数来预测热失控风险,并结合液冷、风冷等热管理手段进行主动干预的技术方案,在bms专利中屡见不鲜。国家知识产权服务平台发布的报告指出,安全保护类专利的申请量年均增长率超过25%,反映了行业对电池安全问题的高度重视。
能量管理与充放电控制技术侧重于提升电池系统的能量利用效率和循环寿命,是bms专利中与实际应用性能紧密相关的部分。这一领域的专利技术包括充放电策略优化,如基于电池状态和环境温度的多阶段恒流恒压充电算法、脉冲充电方法等,旨在缩短充电时间并减少充电过程中的电池损耗。在放电管理方面,专利技术涉及负载需求与电池输出能力的匹配、能量回收策略(如电动汽车制动能量回收)、电池均衡控制等。电池均衡技术尤为关键,它通过调节单体电池的电压或容量,避免因电池一致性差而导致的整体性能下降和寿命缩短,相关专利包括被动均衡电路设计、主动均衡能量转移拓扑以及智能均衡策略等。八月瓜平台上的专利数据分析显示,能量管理类专利中,涉及快速充电和智能均衡技术的专利占比最高,且呈现出与整车控制系统、储能调度系统深度融合的趋势,以实现更大范围的能量优化配置。
通信与数据交互技术是实现BMS与外部系统协同工作的桥梁,也是bms专利中不可或缺的组成部分。BMS需要与车载控制器(在电动汽车中)、储能变流器(在储能系统中)、用户终端或云端管理平台进行数据交换,以实现远程监控、故障诊断和系统优化。相关专利技术包括通信协议的设计与实现,如CAN、LIN、以太网等总线技术在BMS中的应用,以及无线通信模块(如蓝牙、Wi-Fi、蜂窝网络)的集成方案。数据交互方面,专利还涉及数据加密与安全传输、数据压缩与存储优化、OTA(空中下载)升级等技术,以保障数据的安全性、实时性和完整性。随着智能化和网联化的发展,支持大数据分析和人工智能决策的BMS数据交互技术成为新的研发热点,相关专利数量也在快速增长。通过科科豆平台检索可以发现,近年来涉及5G通信、边缘计算在BMS数据交互中应用的专利申请显著增加,推动BMS向更智能、更开放的方向发展。
硬件设计与软件开发技术是支撑上述各项功能实现的基础,构成了bms专利的底层技术体系。硬件方面,专利技术包括BMS主从控制板的电路架构设计、核心处理器(MCU/MPU)的选型与外围电路匹配、电源管理模块设计、信号调理电路抗干扰技术等。为了满足不同应用场景的需求,如车规级、工业级、消费级BMS,硬件设计需要在可靠性、成本、功耗、体积等方面进行权衡,相关的专利技术也因此呈现出多样化的特点。软件开发方面,专利技术涉及嵌入式操作系统的裁剪与优化、驱动程序开发、应用层功能模块的软件实现、以及软件测试与验证方法等。随着BMS功能的日益复杂,软件架构的模块化、可复用性和可扩展性成为专利关注的重点,以提高开发效率并降低维护成本。国家知识产权局的统计显示,硬件设计类专利中,基于专用集成电路(ASIC)和FPGA的BMS芯片设计专利增长迅速,而软件开发类专利则更多地聚焦于面向服务的架构(SOA)和模型驱动开发(MDD)等先进软件开发方法的应用。
特定应用领域的适配与集成技术是bms专利中体现差异化和专业化的重要方面。BMS的应用场景广泛,包括新能源汽车、储能系统、便携式电子设备、智能家居等,不同领域对BMS的性能要求、接口标准、工作环境等存在显著差异,因此催生了大量针对特定应用场景的专利技术。例如,在新能源汽车领域,BMS需要与整车动力系统、底盘系统、热管理系统深度集成,相关专利涉及车辆行驶工况下的电池动态响应优化、整车能量流协同控制等;在储能领域,BMS则更关注与电网调度系统的对接、多电池簇并联运行的一致性控制、长周期充放电循环下的衰减抑制等技术。此外,针对低温环境、高温高湿环境、振动冲击环境等特殊工况下的BMS适应性设计专利也不在少数。通过八月瓜平台的专利专题数据库可以看到,特定应用领域的bms专利往往与上下游技术形成协同创新,共同推动了BMS在各细分市场的应用深化。
随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展,bms专利的技术方向也在持续拓展和融合。例如,基于机器学习的电池寿命预测模型、结合云端大数据的BMS远程诊断与运维平台、以及数字孪生技术在BMS虚拟调试和性能优化中的应用等,正在成为新的专利增长点。这些新兴技术的融入,不仅提升了BMS的智能化水平,也为其在能源互联网、智慧交通等更广阔领域的应用开辟了空间。国家知识产权局的最新数据显示,融合了人工智能技术的bms专利申请量在过去五年间增长了近十倍,反映了行业对智能化升级的迫切需求。在这一过程中,企业通过持续的技术研发和专利布局,不断提升自身的核心竞争力,推动着整个电池管理系统行业的技术进步与产业升级。
bms专利主要有哪些分类类型? BMS(电池管理系统)专利主要分类类型包括电池状态监测类,如对电池的电压、电流、温度等参数进行实时监测的相关专利;电池均衡控制类,用于解决电池组中各单体电池不一致性问题的技术专利;电池安全保护类,涉及过充、过放、短路等安全保护机制的专利。
不同分类类型的bms专利有什么特点? 电池状态监测类专利特点在于高精度和实时性,能够准确且及时地获取电池的各项状态信息,为后续的控制和管理提供数据基础。电池均衡控制类专利注重均衡策略的有效性和高效性,以提高电池组的整体性能和使用寿命。电池安全保护类专利强调保护机制的可靠性和快速响应能力,确保电池在异常情况下能迅速得到保护,避免安全事故发生。
如何查询bms专利的分类类型? 可以通过国家知识产权局的官方网站进行查询,在网站的专利检索功能中输入相关关键词,如“BMS”,然后根据分类号等进行筛选,就可以找到各类BMS专利。也可以利用一些专业的专利数据库,按照其检索规则查找BMS专利的分类类型。
很多人认为只要是和BMS相关的专利都具有很高的价值,这其实是一个误区。虽然BMS领域的专利众多,但并非所有专利都能转化为实际的产品优势或商业价值。一些专利可能只是理论上的创新,在实际应用中存在技术难题或成本过高的问题。另外,部分人觉得专利分类类型越多就代表该企业的技术越全面,其实不然。分类类型多并不一定意味着每个类型的专利都具有高质量和创新性,企业可能只是在多个领域进行了广泛布局,但在某些关键技术上可能并不具备核心竞争力。所以,在评估BMS专利时,不能仅仅看分类类型和数量,更要关注专利的质量、创新性以及实际应用价值。
《电池管理系统设计与应用》(王正仕 著,机械工业出版社)
推荐理由:系统阐述BMS硬件架构、软件算法及工程实现,涵盖状态估算(SOC/SOH)、均衡控制等核心技术,书中案例分析与专利技术原理深度结合,适合理解底层技术逻辑。
《动力电池管理系统技术与专利分析》(中国汽车工程研究院 编,化学工业出版社)
推荐理由:基于国家知识产权局数据,梳理BMS专利布局脉络,重点解析安全保护、热管理等领域的专利技术演进,附国内外企业专利竞争格局分析,对技术战略布局有参考价值。
《锂离子电池热管理:从基础到应用》(Seyed Reza Hajizadeh 著,国防工业出版社)
推荐理由:聚焦热失控预警与抑制技术,详解温度场建模、液冷/风冷系统设计,结合最新专利中的产气分析、内阻值监测等预警方法,适合深入研究安全保护技术。
《智能电池管理系统:机器学习与大数据应用》(李哲 等著,电子工业出版社)
推荐理由:探讨AI技术在BMS中的落地,包括基于神经网络的寿命预测、云端诊断平台搭建,书中案例涉及5G通信、边缘计算等前沿专利技术,贴合智能化发展趋势。
《新能源汽车电池管理系统集成技术》(魏学哲 等著,上海交通大学出版社)
推荐理由:针对汽车应用场景,解析BMS与整车能量流协同控制、制动能量回收等专利技术,附车规级硬件设计与功能安全(ISO 26262)实践,体现特定领域适配需求。
《BMS硬件设计实战:从电路到芯片》(张占松 著,电子工业出版社)
推荐理由:侧重硬件实现细节,包括ASIC/FPGA芯片设计、抗干扰电路、电源管理模块,书中对专利中常见的高精度采样电路、主从控制架构有详细拆解,适合工程开发参考。
在新能源产业发展中,电池管理系统(BMS)的技术创新与知识产权布局受重视,BMS 专利申请量近年显著增长,其技术分布多维度、跨学科。
状态监测与估算技术是 BMS 精准管理基础,也是专利布局密集领域,涉及参数采集与状态估算算法,相关专利占比超三成,主流企业均有大量布局。
安全保护与热管理技术关乎电池系统安全可靠,专利涉及充放电安全保护机制与热管理策略,热失控预警与抑制成研究热点,安全保护类专利申请量年均增长率超 25%。
能量管理与充放电控制技术侧重提升电池能量利用效率和循环寿命,专利包括充放电策略优化、均衡控制等,快速充电和智能均衡技术专利占比高。
通信与数据交互技术是 BMS 与外部协同的桥梁,专利涉及通信协议、数据交互等技术,支持大数据分析和人工智能决策的技术成研发热点。
硬件设计与软件开发技术是底层技术体系,硬件专利涉及电路架构等设计,软件专利关注架构的模块化等,基于 ASIC 和 FPGA 的芯片设计及先进软件开发方法应用的专利增长快。
特定应用领域的适配与集成技术体现差异化,不同应用场景催生大量针对性专利,与上下游技术协同创新推动 BMS 应用深化。
随着新兴技术发展,BMS 专利技术方向持续拓展融合,如人工智能等技术应用成新增长点,企业通过研发和布局提升竞争力,推动行业进步升级。