特斯拉汽車公司最近發布的聲明表明，大規模電池陣列用于備用和隨身攜帶的能量儲存越來越受到關注他們的Powerwall系統用于家庭和辦公室。這些系統中的電池從電力線網格或其他電源連續充電，然后通過DC/AC逆變器將AC線路電源提供給用戶。

使用電池進行備用電源并不新鮮，許多系統的基本電壓為120/240Vac，數百瓦用于短期臺式電腦備份，數千瓦用于特種車輛，如船舶，混合動力汽車或全電動汽車，高達數百千瓦，用于電網規模的電信和數據中心備份(見圖1)。然而，盡管電池化學和技術的進步受到了很多關注，但可行的基于電池的安裝的一個同樣重要的部分是其電池管理系統(BMS)。

圖1：基于電池的備份非常適合數千瓦至數百千瓦的固定和移動應用，可在各種應用中提供可靠，有效的電源。

在實施能量存儲電池管理系統時存在許多挑戰，而且他們的解決方案并不是簡單地從小規模，低容量電池組“擴展”。相反，需要新的和更復雜的策略和關鍵支持組件。

挑戰始于對關鍵電池單元參數的許多測量的高精度和可靠性的需求。此外，設計必須在其子系統中采用模塊化，以便根據應用的特定需求定制配置，以及可能的擴展，整體管理問題和必要的維護。

大規模存儲陣列也帶來了其他重大挑戰。盡管存在高電壓/電流逆變器和由此產生的電流尖峰，但BMS必須在極其嘈雜的電氣和通常熱的環境中提供精確，一致的數據。此外，它必須提供有關內部模塊和系統溫度測量的廣泛“細粒度”數據，這些數據對于充電，監測和放電至關重要，而不僅僅是一些粗略的聚合值。

由于這些電力系統的基本作用，其運行可靠性本質上至關重要。為了將這個容易陳述的目標變為現實，BMS必須確保數據的準確性和完整性，以及持續的健康評估，以便它可以持續采取所需的行動。實現穩健的設計和安全是一個多層次的過程，BMS必須預測問題，執行自檢，并在所有子系統上提供故障檢測，然后在待機和運行模式下實施適當的操作。作為最終的授權，由于高電壓，電流和功率水平，BMS必須滿足許多嚴格的監管標準。