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(biāo),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(yù)測電池的性能和使用壽命至關(guān)重要。測量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡單的任務(wù),有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計(jì)數(shù)等。確定電動汽車電池SOC的技術(shù)各不相同,主分為開路電壓法,庫侖計(jì)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(wù)商。均衡電流和均衡起控點(diǎn)也是鋰電池保護(hù)板的重要參數(shù)。中穎鋰電池保護(hù)板芯片
從硬件結(jié)構(gòu)看,鋰電池保護(hù)板由控制芯片、MOS管、采樣電阻及輔助元件(如NTC熱敏電阻)協(xié)同構(gòu)成??刂菩酒?fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與邏輯判斷,MOS管作為執(zhí)行開關(guān)控制充放電回路通斷,而采樣電阻則用于精確測量電流與分壓。在選型時需重點(diǎn)匹配電池類型(三元鋰/磷酸鐵鋰)、電壓等級及電流需求,例如電動工具需選擇持續(xù)電流30A以上的型號,同時兼顧低內(nèi)阻(通常<50mΩ)以減少能量損耗。對于復(fù)雜場景如電動汽車或儲能系統(tǒng),保護(hù)板往往升級為電池管理系統(tǒng)(BMS),集成溫度監(jiān)控、通信接口(CAN/UART)及主動均衡功能,以應(yīng)對高低溫環(huán)境、多串電池組管理及遠(yuǎn)程監(jiān)控需求。實(shí)際應(yīng)用中,保護(hù)板廣闊覆蓋消費(fèi)電子、電動交通工具、工業(yè)設(shè)備及儲能領(lǐng)域。手機(jī)、無人機(jī)等小型設(shè)備依賴單節(jié)保護(hù)板實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)防護(hù),而電動車電池組則需多串保護(hù)板配合BMS實(shí)現(xiàn)動態(tài)均衡與故障診斷。值得注意的是,用戶需避免擅自繞過保護(hù)板使用裸電池,并定期檢測均衡功能與保護(hù)閾值,尤其在高溫、高濕環(huán)境中需加強(qiáng)絕緣防護(hù)。若出現(xiàn)誤觸發(fā)或不工作現(xiàn)象,可能源于MOS管損壞或焊接故障,需及時檢修更換??傊囯姵乇Wo(hù)板通過多層次的安全策略,在能量密度與安全性之間構(gòu)建了關(guān)鍵平衡,成為現(xiàn)代鋰電技術(shù)普及的重要基石。電單車鋰電池保護(hù)板鋰電池保護(hù)板的均衡功能通過監(jiān)測并調(diào)整每個電池單元的電壓和容量,使它們保持在一致的狀態(tài)。
過充保護(hù):防止鋰電池在充電過程中因過充而導(dǎo)致電池鼓包、燃燒甚至燃爆等安全問題,當(dāng)電池組電壓達(dá)到設(shè)定的過充保護(hù)電壓值時,保護(hù)板會自動切斷充電回路,停止充電。過放保護(hù):避免鋰電池在放電過程中過度放電,導(dǎo)致電池性能下降甚至損壞,當(dāng)電池組電壓下降到設(shè)定的過放保護(hù)電壓值時,保護(hù)板會切斷放電回路,禁止繼續(xù)放電。過流保護(hù):當(dāng)電池組的充放電電流超過設(shè)定的閾值時,保護(hù)板會迅速切斷電路,以防止因過流造成電池發(fā)熱、損壞以及線路燒毀等問題。短路保護(hù):一旦檢測到電池組輸出端發(fā)生短路情況,保護(hù)板會立即動作,切斷電路,避免短路電流對電池和其他設(shè)備造成損害。
深圳智慧動鋰電子股份有限公司(簡稱“智慧動鋰”)是一家專注于鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)及**組件研發(fā)、生產(chǎn)與銷售的高新技術(shù)企業(yè),深耕鋰電池保護(hù)領(lǐng)域十余年,致力于為全球客戶提供安全、高效、智能的鋰電池保護(hù)解決方案。公司總部位于中國科技創(chuàng)新之都深圳,依托完善的產(chǎn)業(yè)鏈資源與自主研發(fā)能力,產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于新能源汽車、儲能系統(tǒng)、電動工具、智能家居、消費(fèi)電子等多個領(lǐng)域,并在全球市場建立了良好的口碑。智慧動鋰擁有行業(yè)**的研發(fā)團(tuán)隊(duì),累計(jì)獲得50余項(xiàng)**技術(shù),并通過ISO9001、IATF16949質(zhì)量管理體系認(rèn)證及UL、CE、RoHS等國際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。公司配備全自動化SMT生產(chǎn)線與高精度測試設(shè)備,從原材料篩選到成品老化測試全程嚴(yán)格管控,產(chǎn)品失效率低于,可為客戶提供長達(dá)5年的質(zhì)量保證。 部分保護(hù)板集成溫度傳感器,過熱/過冷時切斷電路。
BMS保護(hù)板的SOX算法估算方法。SOX包括SOC、SOE和SOP。SOC估計(jì)方法傳統(tǒng)方法:安時積分法、開路電壓法基于電池模型的方法:卡爾曼濾波法、粒子濾波算法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法:神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。SOP算法:根據(jù)電池的SOC和溫度,查表確定持續(xù)充放電最大功率瞬時充放電最大功率。電芯的去極化速度,決定當(dāng)前最大功率使用的頻率。當(dāng)SEI膜表面的Li離子堆積速度大于負(fù)極的吸收速度時候,就會發(fā)生電壓下降,最大功率無法維持。因此,SOP的計(jì)算難點(diǎn)是峰值功率與持續(xù)功率如何過度?SOH算法:兩點(diǎn)法計(jì)算SOH根據(jù)OCV-SOC曲線確定兩個準(zhǔn)確的SOC值,并安時累積計(jì)算這兩個SOC之間的累積充入或放出電量,然后計(jì)算出電池的容量,從而得到SOH。算法有一定難度,需要大量的數(shù)據(jù)和模型,才能較準(zhǔn)確的估算。鋰電池保護(hù)板對電池組均衡充電有何幫助?工商業(yè)儲能鋰電池保護(hù)板效果
電壓低于閾值(如2.5V)時,關(guān)閉放電回路防止電池?fù)p壞。中穎鋰電池保護(hù)板芯片
按照拓?fù)浞诸?,BMS可以分為集中式BMS、模塊式BMS、主從式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是將整個BMS封裝在一個裝置內(nèi),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、維護(hù)簡單,缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、安全隱患大。2、模塊式BMS是將BMS分成多個相同的子模塊,每個模塊負(fù)責(zé)一部分電池的監(jiān)控和管理,優(yōu)點(diǎn)是線束距離短、易于擴(kuò)展,缺點(diǎn)是需要額外的導(dǎo)線、成本較高。3、主從式BMS是將BMS分成主控單元和從控單元,主控單元負(fù)責(zé)計(jì)算、預(yù)測、決策、通信等功能,從控單元負(fù)責(zé)測量電池的狀態(tài),優(yōu)點(diǎn)是功能分明、成本較低,缺點(diǎn)是通信速度受限。4、分布式BMS是將BMS分成多個不同的模塊,如從控單元、高壓管理單元、電池狀態(tài)指示單元等,每個模塊負(fù)責(zé)一部分功能,并通過總線與主控單元通信,優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、支持大容量電池系統(tǒng),缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。中穎鋰電池保護(hù)板芯片