充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。開關(guān)電容模式可以做到高達97%以上的有效率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關(guān)系,實際應(yīng)用中通常會與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。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。集成模塊(如DW01+MOS方案),分貼片式、插件式,適配不同電池規(guī)格。鋰電池保護板測試
鋰電池保護板是鋰電池組中不可或缺的安全管理組件,其中心功能在于實時監(jiān)控電池狀態(tài)并防止異常工況引發(fā)的安全隱患。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護板通過集成控制芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開關(guān),對電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測。當(dāng)檢測到單節(jié)電池電壓超過過充閾值(如三元鋰電池4.25V)時,保護板會立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控風(fēng)險;反之,若電壓低于過放閾值(如三元鋰2.5V),則斷開放電回路,防止電池因過度放電導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷和容量衰減。對于突發(fā)的過流或短路故障,保護板能在微秒級時間內(nèi)響應(yīng),通過高耐壓MOS管(如8205A)切斷電路,有效抑制高溫或起火風(fēng)險。此外,多串電池組還需依賴均衡功能(被動電阻耗散或主動能量轉(zhuǎn)移)來消除電芯間的電壓差異,從而延長整體電池壽命。電動兩輪車鋰電池保護板管理系統(tǒng)云平臺設(shè)計保護板通過電流檢測電路監(jiān)測充放電電流,當(dāng)電流超過設(shè)定閾值時,切斷回路,防止電池因大電流過載而損壞。
過充保護: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)電池組電壓達到設(shè)定的過充保護電壓值時,保護板會自動切斷充電回路,停止充電。過放保護: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)定的過放保護電壓值時,保護板會切斷放電回路,禁止繼續(xù)放電。過流保護:當(dāng)電池組的充放電電流超過設(shè)定的閾值時,保護板會迅速切斷電路,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:一旦檢測到電池組輸出端發(fā)生短路情況,保護板會立即動作,切斷電路,避免短路電流對電池和其他設(shè)備造成損害。
目前鋰電池保護板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。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(jié)構(gòu)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(shù)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(gòu)。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(gòu),在從控、主控之上,還有一層總控。多串電池組需均衡,避免如單節(jié)電壓差異影響整體性能。
鋰電池保護板主要功能。電壓保護過充保護:監(jiān)測單體電芯電壓,當(dāng)達到設(shè)定閾值(如三元鋰4.25V±0.05V)時切斷充電回路,防止電解液分解或熱失控。過放保護:在電芯電壓低于閾值(如三元鋰2.5V±0.1V)時斷開負(fù)載,避免不可逆容量損失。電流保護過流/短路保護:通過檢測電流瞬時峰值(如10A~100A范圍),在數(shù)毫秒內(nèi)觸發(fā)MOSFET關(guān)斷,保護電芯與電路。溫度保護集成NTC熱敏電阻,當(dāng)溫度超過安全范圍(如-20℃~60℃)時,暫停充放電并報警。均衡控制(可選)被動均衡:通過電阻耗能平衡高電壓電芯,成本低但效率有限;主動均衡:采用電感或電容轉(zhuǎn)移能量,均衡速度快,適用于大容量電池組。為了確保鋰電池在各種極端條件下的安全運行,鋰電池保護板應(yīng)運而生。儲能鋰電池保護板管理系統(tǒng)云平臺
用萬用表測量輸出端電壓,若異常(如0V或無變化),可能保護管失效。鋰電池保護板測試
鋰電池保護板作為鋰電池管理系統(tǒng)的中心組件,其中心功能與性能的實現(xiàn)依賴于多個關(guān)鍵部件的協(xié)同工作??刂菩酒↖C)作為保護板的“大腦”,負(fù)責(zé)實時監(jiān)測電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值判斷電池狀態(tài),發(fā)出精確的控制指令。MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)則是執(zhí)行這些指令的關(guān)鍵執(zhí)行元件,它能夠根據(jù)控制芯片的指令迅速切斷或?qū)娐?,防止電池因過充、過放、過流或短路而受損。精密電阻與電容在采樣和濾波過程中發(fā)揮著重要作用,確??刂菩酒邮盏降臄?shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。溫度傳感器則實時監(jiān)測電池溫度,為溫度保護提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。此外,均衡電路和通信接口等可選組件進一步增強了保護板的功能,使電池組在多電芯情況下實現(xiàn)電壓均衡,并支持與外部設(shè)備的通信,實現(xiàn)電池狀態(tài)的實時監(jiān)控和管理。這些中心組件的協(xié)同工作,共同保障了鋰電池的安全、高效運行。鋰電池保護板測試