鋰電池保護板方案開發(fā)

來源: 發(fā)布時間:2025-04-15

儲能BMS廠商一般從動力電池BMS發(fā)展而來,因此,很多設計和名詞有歷史沿革比如動力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因為電芯是一個電化學的過程,多個電芯組成一個電池,由于每個電芯特性,無論制造多精密,根基使用時間、環(huán)境,各個電芯都會存在誤差與不一致的地方。故電池管理系統(tǒng),就是通過有限的參數(shù),去評估當前電池的狀態(tài),有點像中醫(yī)看病,通過表征,看你得了啥病,不是西醫(yī),需要一些理化分析,人體的理化分析就像電池的電化學特性,可以通過大型試驗儀器去測量,但是嵌入式系統(tǒng)很難去評估電化學的一些指標,故BMS就是一個老中醫(yī)。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務商。通過精確的保護機制,防止電池過充、過放和短路,保持電池健康狀態(tài)。鋰電池保護板方案開發(fā)

鋰電池保護板方案開發(fā),鋰電池保護板

均衡是BMS中非常重要的一個環(huán)節(jié),您可能遇到過因為某一節(jié)電芯電壓異常導致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應的,因為某一節(jié)電芯的電壓比較低會導致SOX的估算直接不準,明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對電池包的影響還是非常大的。關于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當前的均衡控制策略中,有以單體電壓為控制目標參數(shù)的,也有人提出應該用SOC作為均衡控制目標參數(shù)。以單體電壓為例:首先設定一對啟動和結束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到30mV時啟動均衡,5mV結束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計算平均值,再計算每個單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個差值達到了30mV,BMS就需要啟動均衡程序;在均衡過程中持續(xù)步驟,直到差值都小于5mV,結束均衡。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務商。低速電動車鋰電池保護板管理系統(tǒng)軟件設計保護板能確保電池組中各單體電池充電均衡,改善充電效果。

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在工作原理上,當電芯電壓處于正常工作區(qū)間(如 2.5V 至 4.3V)時,控制 IC 控制 MOS 開關保持導通狀態(tài),使電芯與外電路順暢連接,保護板正常輸出電壓。一旦電芯電壓出現(xiàn)異常,例如達到過充設定值,控制 IC 便會迅速發(fā)出指令,斷開 MOS 開關的輸出,停止充電;當電芯電壓下降至過放設定值,控制 IC 會立即切斷放電回路;在短路情況下,負載電流急劇增大達到極限值,保護板會迅速響應,切斷放電回路,從而詳盡守護鋰電池的安全。鋰電池保護板廣泛應用于消費電子、電動交通工具、儲能系統(tǒng)等眾多領域。在消費電子領域,像手機、平板電腦、筆記本電腦等設備中,保護板確保了鋰電池在頻繁充放電過程中的安全性與穩(wěn)定性,讓用戶能夠放心使用;在電動交通工具領域,如電動汽車、電動自行車,保護板對于保障動力系統(tǒng)的可靠運行至關重要,防止電池在充放電時出現(xiàn)過充、過放、過流等問題,為出行安全保駕護航;在儲能系統(tǒng)領域,無論是太陽能儲能系統(tǒng)、風力儲能系統(tǒng),還是家庭儲能設備,保護板都能有效保護大容量鋰電池組,提升儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命。

鋰電池保護板的中心功能:

1.過充與過放保護:當電池電壓超過或低于安全閾值時,自動切斷充放電回路,避免電池損壞。2.過流與短路防護:檢測異常電流,瞬間切斷電路,防止過熱或起火。3.溫度監(jiān)控:實時感知電池溫度,在高溫或低溫環(huán)境下暫停工作,防止熱失控。4.電芯均衡(多節(jié)電池組):調節(jié)各節(jié)電池的電荷,確保整體性能一致,延長使用壽命。智能運作機制。

智能運作機制:保護板內(nèi)置精密傳感器與控制芯片,持續(xù)采集電壓、電流及溫度數(shù)據(jù)。一旦檢測到異常,立即觸發(fā)保護機制,如斷開MOSFET開關,實現(xiàn)毫秒級反應。此外,在串聯(lián)電池組中,均衡電路通過電阻放電或主動電荷轉移,減少電芯間差異,提升整體效能。

廣泛應用場景:

從智能手機、筆記本電腦到電動汽車、儲能電站,鋰電池保護板是各類電子設備的“安全衛(wèi)士”。在新能源領域,它確保電池組的高效協(xié)作與長久耐用,助力綠色能源發(fā)展;在無人機、電動工具等場景中,保障高功率輸出的穩(wěn)定性。 過采用新材料、新工藝和優(yōu)化設計等方法,可以降低保護板的制造成本并提高生產(chǎn)效率。

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什么是電池荷電狀態(tài)(SOC)?電池荷電狀態(tài)是電池管理的一個重要指標,尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預測電池的性能和使用壽命至關重要。測量電池的充電狀態(tài)并不是一項簡單的任務,有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計數(shù)等。確定電動汽車電池SOC的技術各不相同,主分為開路電壓法,庫侖計數(shù)法,基于模型的方法幾種。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務商。隨著電動汽車技術的不斷成熟,電動汽車的產(chǎn)量和銷量將持續(xù)攀升,從而帶動鋰電池保護板市場的快速發(fā)展。儲能鋰電池保護板云平臺設計

在挑選鋰電池保護板時,需要關注電池類型和參數(shù),確保保護板與電池匹配,同時要考慮保護功能是否完善。鋰電池保護板方案開發(fā)

目前鋰電池保護板架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式鋰電池保護板將所有電芯統(tǒng)一用一個鋰電池保護板硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優(yōu)點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式鋰電池保護板的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池B保護板多是主從兩層架構。儲能電池保護板則因為電池組規(guī)模較大,多數(shù)都是三層架構,在從控、主控之上,還有一層總控。鋰電池保護板方案開發(fā)