便攜式戶外電源鋰電池保護板工作原理

隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動力鋰離子電池廣泛應(yīng)用于基站儲能、UPS、電動汽車，以及電動工具、自行車滑板車、電摩、太陽能路燈、逆變器、噴霧器、航模、筋膜槍、智能裝備等多個市場領(lǐng)域。相對于鉛酸、鎳氫鎳鎘電池而言，鋰離子電池具有不可替代的優(yōu)勢。其無記憶效應(yīng)、自放電小(不到鎳氫電池的1/20)、循環(huán)次數(shù)多(鉛酸一般 400次，而鐵鋰電池可達 2000次)，使用壽命長；可高倍率充放電，充電快，大電流工作時能平穩(wěn)放電；重量輕、體積小，能量密度約為鉛酸電池的6倍，單體工作電壓約等于 3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓；綠色環(huán)保，不含鉛、鎘、汞等重金屬。實際應(yīng)用中動力鋰離子電池組必須配備的保護電路，故采用動力鋰電池保護板確保鋰離子電池安全性及電池容量、使用壽命等。短路保護通過檢測電池輸出端電壓或電流的突變觸發(fā)，保護板在短時間內(nèi)切斷回路，防止電池因短路產(chǎn)生高溫。便攜式戶外電源鋰電池保護板工作原理

鋰電池保護板具備多項至關(guān)重要的功能。過充保護功能可在電池充電過程中，當電芯電壓上升至預(yù)設(shè)的過充保護電壓值（例如常見的 4.25±0.05V，不同電池類型及應(yīng)用場景下該數(shù)值會有所差異）時，迅速切斷充電回路，防止電池因過度充電而引發(fā)鼓包、燃燒甚至危險等嚴重安全事故；過放保護功能則在電池放電階段，一旦電芯電壓下降到設(shè)定的過放保護電壓值（如 2.90±0.08V），即刻切斷放電回路，避免電池過度放電，有效延長電池的使用壽命；過流保護功能能夠在充放電電流超過設(shè)定的過流保護值時，快速斷開電路，防止電池和其他設(shè)備因過大電流而燒毀；短路保護功能可在檢測到電池輸出端發(fā)生短路瞬間，立即切斷電路，確保使用過程的安全性。此外，部分保護板還具備過溫保護功能，通過安裝可恢復(fù)性溫度保護開關(guān)，當電池溫度過高時，及時切斷電路，待溫度恢復(fù)正常后再恢復(fù)工作，保障電池在適宜的溫度范圍內(nèi)運行。便攜式戶外電源鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)效果斷電操作，選同型號替換，避免焊接高溫損壞元件。

鋰電池保護板作為鋰電池管理系統(tǒng)（BMS）的中心組件，是保障鋰電池安全、高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中心功能與優(yōu)異性能的實現(xiàn)，依賴于多個精密中心部件的緊密協(xié)作與高效聯(lián)動?？刂菩酒↖C）作為保護板的中心，承擔著實時監(jiān)測電池電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)的重任。它通過內(nèi)置的精密算法，對這些參數(shù)進行快速分析，并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全閾值，精細判斷電池狀態(tài)，進而發(fā)出精確的控制指令。這一過程如同大腦對身體的精細調(diào)控，確保電池始終運行在安全范圍內(nèi)。MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）則是執(zhí)行這些控制指令的“肌肉力量”。它具備極快的響應(yīng)速度和強大的電流承載能力，能夠根據(jù)控制芯片的指令，迅速切斷或?qū)娐?，有效防止電池因過充、過放、過流或短路而遭受損害。精密電阻與電容在采樣和濾波過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們?nèi)缤Ｗo板的“感官系統(tǒng)”，確?？刂菩酒邮盏降碾妷?、電流信號準確無誤，為控制決策提供可靠依據(jù)。溫度傳感器則如同電池的“體溫計”，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。一旦溫度超出安全范圍，保護板將立即采取措施，防止電池因高溫或低溫而受損。

目前BMS架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。集中式BMS將所有電芯統(tǒng)一用一個BMS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BMS的各種術(shù)語五花八門，不同的公司，有不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構(gòu)。儲能BMS則因為電池組規(guī)模較大，多數(shù)都是三層架構(gòu)，除了從控、主控之外，還有一層總控。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。保護板是BMS的硬件基礎(chǔ)，負責基礎(chǔ)保護；BMS包含軟件算法，額外管理均衡、通信、狀態(tài)估算等功能。

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。保護板的主要組成部分有哪些？電動摩托車鋰電池保護板工廠

為何必須加裝鋰電池保護板？便攜式戶外電源鋰電池保護板工作原理

主動均衡技術(shù)主動均衡又稱非能量耗散式均衡，其原理在充電和放電循環(huán)期間，是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去，使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配，從而縮短充電時間，延長放電使用時間。在適用場景上，主動均衡更加適用于大容量、高串數(shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用，技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復(fù)雜，變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本明顯增加。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則，能量利用率相比被動均衡更高。在實際應(yīng)用中，主動均衡技術(shù)也被普遍認為更為高效和合理。例如，科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片，它采用了先進的智能算法，能夠快速有效地補償電池組產(chǎn)生的差異，確保電池一致性，延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。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。便攜式戶外電源鋰電池保護板工作原理