Az akkumulátor kapacitásának maximalizálása vitathatatlanul az egyik legfontosabb akkumulátorteljesítmény-funkció, amelyet a BMS nyújt. Ha ezt a felügyeletet nem végzi el, akkor az akkumulátor hamarabb amortizálódhat és válhat használhatatlanná. A probléma gyökere az, hogy az akkumulátorcsomagot felépítő cellák „kötege” (sorosan kapcsolt cellái) nem teljesen egyformák, hanem alapvetően kissé eltérő elektrokémiai/villamos jellemzőkkel rendelkeznek. Az akkumulátorcsomag építése után, közvetlenül és üzemeltetés kezdeti szakaszában a csomag nem teljesen azonos minőségi mutatókkal rendelkező cellákat tartalmazhat, de idővel a cellák közötti hasonlóság romlik, növekszik a cellák minőségi értelemben vett heterogenitása. A homogenitás csökkenését okozhatja a nagyszámú töltési/kisütési ciklus (ciklikus használat), a megemelkedett hőmérséklet, és a teljes üzemidő is befolyásolja ezt a folyamatot. Ha egy cella teljesen feltöltődött, nem tud több áramot fogadni, és a további töltési energiaközlés hővé alakul át. Mindeközben a feszültség gyorsan – esetleg veszélyes szintre – emelkedik. Ez maradandó károsodást és nem biztonságos működési feltételeket okozhat, amennyiben folytatódik.

 

Egy akkumulátorcsomagban a sorosan kapcsolt cellák egyedi feszültsége és darabszáma határozza meg a teljes csomagfeszültséget. A köteget alkotó cellák közötti feszültségeltérések gondot okozhatnak, amikor a cellaköteg töltésére kerül sor. A 8.4. ábra mutatja ennek az okát. Ideális esetben az akkumulátor tökéletesen kiegyenlített cellakészlettel rendelkezik, így mindegyik cella azonos módon töltődik és a töltőáram lekapcsolható, ha a feszültség eléri a felső 4,0 V-os lekapcsolási küszöbértéket. Szükségszerűen ebben az esetben minden cella azonos, például 90% SOC-értékre töltődik. Kiegyensúlyozatlan esetben azonban a felső cella korán eléri töltési határát (pl. 90% SOC), és a töltőáramot meg kell szakítani, mielőtt a többi mögöttes cellát teljes kapacitással feltöltenék (SOC < 90%). A BMS ilyen esetekben avatkozik be a töltési folyamatba, ami így megvédi az akkumulátorcellát/csomagot. A BMS-kapacitáskezelés lényege, hogy kiegyenlítse a SOC változásait. Mivel a SOC nem közvetlenül mérhető mennyiség, ezért különböző, passzív vagy aktív módszerekkel szokták megbecsülni. A kategóriákon belül számos változata létezik, és valamennyi típusnak megvannak az előnyei és a hátrányai. A passzív kiegyenlítés a legkönnyebben megvalósítható, így ez az általános elterjedt kiegyensúlyozási koncepció. A passzív módszer lehetővé teszi, hogy a cellasor minden cellája ugyanolyan kapacitással rendelkezzen, mint a leggyengébb cella. A passzív gyakorlatilag a leggyengébb cella szintjére süti ki a magasabb kapacitással rendelkező cellákat egy ellenálláson keresztül. Az aktív kiegyenlítés viszont viszonylag alacsony áramerősséggel kis mennyiségű energiát visz át a magas SOC-cellákból a töltési ciklus során, így az összes cella a maximális SOC-értékre töltődik. A BMS felügyeli az egyes cellákat, és mindegyik cellával párhuzamosan egy tranzisztoros kapcsolót és egy megfelelő méretű kisülési ellenállást használ. Amikor a BMS azt érzékeli, hogy egy adott cella megközelíti a töltési határát, felülről lefelé irányítja a körülötte lévő többletáramot a következő cellába [4]. Összefoglalva: a BMS kiegyensúlyozza az akkumulátorcsomagot, és a következő módok egyikén engedélyezi egy cella vagy modul számára, hogy megfelelő töltőáramot kapjon.