鋰電池保護(hù)板是鋰離子電池組的"大腦",對(duì)電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池保護(hù)板包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。鋰電池保護(hù)板根據(jù)實(shí)時(shí)采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實(shí)現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)、絕緣保護(hù)等功能,并實(shí)現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對(duì)外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細(xì)分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計(jì)量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對(duì)電芯進(jìn)行安全、及時(shí)的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動(dòng)進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,使充電各個(gè)階段的充電狀態(tài)。 響應(yīng)快、占地面積小,適合電網(wǎng)調(diào)峰、家庭儲(chǔ)能等場(chǎng)景。工商業(yè)儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板定制

鋰電池保護(hù)板是維護(hù)鋰電池安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組件,廣泛應(yīng)用于各類鋰電池組中,其主要作用是防止電池因過充、過放、過流、短路或過溫等異常狀況而損壞,甚至引發(fā)安全故障。從主要功能來看,鋰電池保護(hù)板關(guān)鍵的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù),并在參數(shù)超出安全范圍時(shí)迅速觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。過充保護(hù)是其中重要的一環(huán),當(dāng)電池充電至設(shè)定的高安全電壓時(shí),保護(hù)板會(huì)立即切斷充電回路,避免電池因電壓過高導(dǎo)致電解液分解、內(nèi)部短路甚至起火。過放保護(hù)則是在電池放電至**低安全電壓時(shí)動(dòng)作,切斷放電回路,防止電池過度放電造成容量長(zhǎng)久性損失或電極結(jié)構(gòu)損壞。過流保護(hù)能應(yīng)對(duì)突發(fā)的大電流情況,比如設(shè)備短路或瞬間高功率輸出時(shí),保護(hù)板會(huì)在電流超過安全閾值的瞬間切斷回路,保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部設(shè)備。此外,質(zhì)量的保護(hù)板還集成過溫保護(hù)功能,通過溫度傳感器監(jiān)測(cè)電池溫度,當(dāng)溫度過高時(shí)觸發(fā)保護(hù),避免高溫引發(fā)的熱失控危險(xiǎn)。動(dòng)力電池鋰電池保護(hù)板云平臺(tái)設(shè)計(jì)保護(hù)板是BMS的硬件基礎(chǔ),負(fù)責(zé)基礎(chǔ)保護(hù);BMS包含軟件算法,額外管理均衡、通信、狀態(tài)估算等功能。

儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般為幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和便捷管理的需求越來越強(qiáng)烈。通過移動(dòng)端小程序,用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)“手持一站式”儲(chǔ)能電運(yùn)維管理。這種實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)訪問和操作能力,極大地提升了運(yùn)維效率,降低了運(yùn)維成本。此外,這也體現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的趨勢(shì),使得用戶能夠隨時(shí)隨地獲取電站信息,從而做出及時(shí)有效的經(jīng)營(yíng)決策??傮w來看,這三大變革共同指向一個(gè)方向:儲(chǔ)能BMS正在從單純的電池管理系統(tǒng)向更加綜合、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)和能源管理平臺(tái)轉(zhuǎn)變。充電時(shí)鋰離子從正極移向負(fù)極,放電時(shí)反向移動(dòng),實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)換。

目前鋰電池保護(hù)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(hù)板將所有電芯統(tǒng)一用一個(gè)鋰電池保護(hù)板硬件采集,適用于電芯少的場(chǎng)景。集中式BMS具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)勢(shì),一般常見于容量低、總壓低、電池系統(tǒng)體積小的場(chǎng)景中,如電動(dòng)工具、機(jī)器人(搬運(yùn)機(jī)器人、助力機(jī)器人)、IOT智能家居(掃地機(jī)器人、電動(dòng)吸塵器)、電動(dòng)叉車、電動(dòng)低速車(電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托、電動(dòng)觀光車、電動(dòng)巡邏車、電動(dòng)高爾夫球車等)、輕混合動(dòng)力汽車。目前行業(yè)內(nèi)分布式鋰電池保護(hù)板的各種術(shù)語(yǔ)五花八門,不同的公司,不同的叫法。動(dòng)力電池B保護(hù)板多是主從兩層架構(gòu)。儲(chǔ)能電池保護(hù)板則因?yàn)殡姵亟M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。 鋰電池保護(hù)板通過監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),確保電池在充放電過程中的安全性和可靠性。河南兩輪車鋰電池保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板通過檢測(cè)電池電壓,低于安全值時(shí)切斷放電電路避免電池過放。工商業(yè)儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板定制
在工作原理上,當(dāng)電芯電壓處于正常工作區(qū)間(如至)時(shí),操作IC控制MOS開關(guān)保持導(dǎo)通狀態(tài),使電芯與外電路順暢連接,保護(hù)板正常輸出電壓。一旦電芯電壓出現(xiàn)異常,例如達(dá)到過充設(shè)定值,控制IC便會(huì)迅速發(fā)出指令,斷開MOS開關(guān)的輸出,停止充電;當(dāng)電芯電壓下降至過放設(shè)定值,控制IC會(huì)立即切斷放電回路;在短路情況下,負(fù)載電流急劇增大達(dá)到極限值,保護(hù)板會(huì)迅速響應(yīng),切斷放電回路,從而詳盡守護(hù)鋰電池的安全。鋰電池保護(hù)板廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)交通工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,像手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備中,保護(hù)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(dòng)交通工具領(lǐng)域,如電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車,保護(hù)板對(duì)于保障動(dòng)力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要,防止電池在充放電時(shí)出現(xiàn)過充、過放、過流等問題,為出行安全保駕護(hù)航;在儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域,無(wú)論是太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)力儲(chǔ)能系統(tǒng),還是家庭儲(chǔ)能設(shè)備,保護(hù)板都能有效保護(hù)大容量鋰電池組,提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命。 工商業(yè)儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板定制