เนื่องจากลักษณะเฉพาะของแบตเตอรี่ลิเธียมแบตเตอรี่นั้นจำเป็นต้องติดตั้งระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ด้วย แบตเตอรี่ที่ไม่มีระบบจัดการนั้นห้ามใช้งาน เนื่องจากมีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยสูง ความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญที่สุดสำหรับระบบแบตเตอรี่เสมอ หากแบตเตอรี่ไม่ได้รับการปกป้องหรือจัดการอย่างดี อาจมีอายุการใช้งานสั้นลง เสียหาย หรือระเบิดได้

BMS (Battery Management System) คือระบบที่ใช้กันเป็นหลักในแบตเตอรี่กำลังสูง เช่น รถยนต์ไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า ระบบจัดเก็บพลังงาน และระบบขนาดใหญ่อื่นๆ

หน้าที่หลักของระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ได้แก่ การวัดแรงดัน อุณหภูมิ และกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่ การรักษาสมดุลพลังงาน การคำนวณและแสดงสถานะการชาร์จ (SOC) การแจ้งเตือนความผิดปกติ การจัดการการชาร์จและการคายประจุ การสื่อสาร ฯลฯ นอกเหนือจากฟังก์ชันการป้องกันพื้นฐานของระบบป้องกันแล้ว BMS บางรุ่นยังรวมการจัดการความร้อน การให้ความร้อนแก่แบตเตอรี่ การวิเคราะห์สุขภาพแบตเตอรี่ (SOH) การวัดความต้านทานฉนวน และอื่นๆ อีกด้วย

บทนำและการวิเคราะห์การทำงานของระบบ BMS:
1. ระบบป้องกันแบตเตอรี่ คล้ายกับ PCM คือ ป้องกันการชาร์จเกิน การคายประจุเกิน อุณหภูมิเกิน กระแสไฟเกิน และการลัดวงจร เหมือนกับแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีสทั่วไปและแบตเตอรี่สามองค์ประกอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระบบจะตัดวงจรการชาร์จหรือการคายประจุโดยอัตโนมัติเมื่อตรวจพบว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่เกิน 4.2V หรือต่ำกว่า 3.0V หากอุณหภูมิของแบตเตอรี่สูงเกินอุณหภูมิการทำงาน หรือกระแสไฟฟ้าสูงเกินกระแสการคายประจุของระบบ ระบบจะตัดเส้นทางกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเพื่อความปลอดภัยของแบตเตอรี่และระบบ

2. สมดุลพลังงานโดยรวมชุดแบตเตอรี่เนื่องจากการต่อแบตเตอรี่หลายก้อนแบบอนุกรม หลังจากใช้งานไปได้ระยะหนึ่ง ความไม่สม่ำเสมอของแบตเตอรี่เอง อุณหภูมิการทำงานที่ไม่สม่ำเสมอ และสาเหตุอื่นๆ จะทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมาก ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่ออายุการใช้งานของแบตเตอรี่และการใช้งานของระบบ การปรับสมดุลพลังงานคือการชดเชยความแตกต่างระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์โดยการจัดการการชาร์จหรือการคายประจุแบบแอคทีฟหรือพาสซีฟ เพื่อให้มั่นใจในความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่และยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ ในอุตสาหกรรมมีการปรับสมดุลพลังงานสองประเภท คือ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟและการปรับสมดุลแบบแอคทีฟ การปรับสมดุลแบบพาสซีฟส่วนใหญ่จะปรับสมดุลปริมาณพลังงานผ่านการใช้ความต้านทาน ในขณะที่การปรับสมดุลแบบแอคทีฟส่วนใหญ่จะถ่ายโอนปริมาณพลังงานจากแบตเตอรี่ไปยังแบตเตอรี่ที่มีพลังงานน้อยกว่าผ่านตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ หรือหม้อแปลง ตารางด้านล่างเปรียบเทียบการปรับสมดุลแบบพาสซีฟและแอคทีฟ เนื่องจากระบบปรับสมดุลแบบแอคทีฟค่อนข้างซับซ้อนและมีต้นทุนค่อนข้างสูง ระบบปรับสมดุลแบบพาสซีฟจึงยังคงเป็นที่นิยมใช้มากกว่า

3. การคำนวณ SOCพลังงานแบตเตอรี่การคำนวณเป็นส่วนสำคัญมากในระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ระบบหลายระบบจำเป็นต้องทราบสถานะพลังงานที่เหลืออยู่ให้แม่นยำยิ่งขึ้น เนื่องจากการพัฒนาของเทคโนโลยี การคำนวณ SOC จึงมีวิธีมากมาย ความแม่นยำไม่สูงนัก สามารถใช้แรงดันแบตเตอรี่ในการประเมินพลังงานที่เหลืออยู่ได้ วิธีที่แม่นยำที่สุดคือวิธีการอินทิเกรตกระแส (หรือที่เรียกว่าวิธี Ah) Q = ∫i dt รวมถึงวิธีความต้านทานภายใน วิธีโครงข่ายประสาทเทียม และวิธีตัวกรอง Kalman การคำนวณกระแสยังคงเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

4. การสื่อสาร ระบบต่างๆ มีความต้องการอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่แตกต่างกัน อินเทอร์เฟซการสื่อสารหลักๆ ได้แก่ SPI, I2C, CAN, RS485 และอื่นๆ ระบบยานยนต์และระบบจัดเก็บพลังงานส่วนใหญ่ใช้ CAN และ RS485