動力電池BMS電池管理系統(tǒng)方案開發(fā)

鋰電池(可充型)之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID是Identification的縮寫，即身份識別的意思它分為兩種：一是存儲器，常為單線接口存儲器，存儲電池種類、生產(chǎn)日期等信息；二是識別電阻。兩者可起到產(chǎn)品的可追溯和應用的限制。均衡管理是通過被動或主動均衡電路，確保電池組中各個單元的電壓和容量保持一致，提高電池組整體性能。動力電池BMS電池管理系統(tǒng)方案開發(fā)

BMS是BatteryManagementSystem首字母縮寫，電池管理系統(tǒng)。它是配合監(jiān)控儲能電池狀態(tài)的裝置，主要就是為了智能化管理及維護各個電池單元，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命，監(jiān)控電池的狀態(tài)。一般BMS表現(xiàn)為一塊電路板，即BMS保護板，或者一個硬件盒子。BMS保護板或者BMS保護盒子通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接，通過對系統(tǒng)狀態(tài)的實時監(jiān)控，達到管理電池組的目的。BMS由電池組、線束、結(jié)構(gòu)件、BMS保護板等組件組成，其中電池組是由一系列單體電芯組合而來，通常單體電芯電壓、容量都較低，如果想得到更高電壓平臺和更大容量的電池包，就需要多個電芯組合。磷酸鐵鋰電池BMS方案定制集中式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。

作為BMS戶外電源保護板領(lǐng)域的先行者，深圳智慧動鋰電子股份有限公司通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化設(shè)計，推動著行業(yè)的進步。我們專注于以下幾個關(guān)鍵方面：智能化管理：采用先進的算法和傳感器技術(shù)，實時監(jiān)測電池狀態(tài)，包括電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，實現(xiàn)準確的的電量估算和智能故障預警，提高用戶體驗。高效能均衡技術(shù)：通過高效的電池均衡策略，確保電池組中各個電池單元的一致性，延緩電池衰減，延長整體使用壽命。這在大容量戶外電源應用中尤為重要。安全防護機制：構(gòu)建多重安全防護網(wǎng)，包括過充保護、過放保護、短路保護、過溫保護等，確保在各種異常情況下都能立即響應，有效避免安全事故。環(huán)境適應性設(shè)計：針對戶外使用的特殊需求，進行防水、防塵、耐高低溫的設(shè)計，確保BMS保護板在惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作。輕量化與集成化：在保證性能的同時，追求更小體積、更輕重量的設(shè)計，便于攜帶和安裝，滿足用戶對便攜性的需求。

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)的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應用，技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復雜，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，因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應用中，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。BMS將會與電機控制系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)等組成更加完整的電動車輛控制系統(tǒng)，實現(xiàn)更加高效和精確的能量管理。

電池管理系統(tǒng)（BMS）的主要職責包括監(jiān)控、保護和優(yōu)化電池性能。硬件BMS保護板指的是完全基于硬件實現(xiàn)的電池管理系統(tǒng)，其設(shè)計注重電路和傳感器等硬件組件的整合。與之相對，軟件保護板BMS則采用嵌入式軟件實現(xiàn)電池管理系統(tǒng)的一種方式。與硬件板相比，軟件板更注重算法、控制邏輯和數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)化。在選擇硬件或軟件BMS保護板時，需要根據(jù)具體的應用需求和預算來做出權(quán)衡。如果是對基本功能的要求較高，且成本預算較為有限，BMS硬件保護板可能是一個不錯的選擇。而如果需要更高級的電池管理策略，對靈活性和升級能力有更高要求，那么軟件BMS板可能更為合適。連電池BMS保護系統(tǒng)能夠?qū)崟r獲取電池的基本參數(shù)，包括電壓、溫度和電流等。磷酸鐵鋰電池BMS方案定制

如果對基本功能的要求較高，且成本預算較為有限，BMS硬件保護板是一個不錯的選擇。動力電池BMS電池管理系統(tǒng)方案開發(fā)

   鋰電池BMS保護板的過充保護：場效應管Q1、Q2可等效為兩只開關(guān)，當Q1或Q2的G極電壓大于1V時，開關(guān)管導通。導通開關(guān)管的D、S間內(nèi)阻很?。〝?shù)十毫歐姆），相當于開關(guān)閉合；當G極電壓小于0.7V時，開關(guān)管截止，截止的開關(guān)管的D、S極間的內(nèi)阻很大（幾兆歐姆），相當于開關(guān)斷開。電池包充電時，當鋰動力電池包通過充電器正常充電時，隨著充電時間的增加，電芯兩端的電壓將逐漸升高，當電芯電壓升高到4.4V（通常稱為過充保護電壓）時，控制IC將判斷電芯已處于過充電狀態(tài)，控制IC將使Q2截止，此時電芯的B一極與保護電路的P-端之間處于斷開狀態(tài)并保持，即電芯的充電回路被切斷，停止充電。動力電池BMS電池管理系統(tǒng)方案開發(fā)