電池保護(hù)板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池管理系統(tǒng)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。電池保護(hù)板根據(jù)實時采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實現(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,并實現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對外數(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,并在充電過程中實時監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整控制充電電壓、電流,確保對電芯進(jìn)行安全、高效的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,有效控制充電各個階段的充電狀態(tài)。電池包保護(hù)板設(shè)計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題。軟件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)
電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。電池保護(hù)板的4種電池管理芯片有效解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問題,以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運行,延長電池使用壽命。芯查查顯示,國內(nèi)電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業(yè),在營業(yè)收入及產(chǎn)品型號種類上差異懸殊。各種電池保護(hù)板芯片的作用:電池充電芯片通過調(diào)節(jié)電池充電的電壓、電流和時間等參數(shù),確保電池充電安全高效。電池電量計芯片根據(jù)電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時間和速度。電池狀態(tài)監(jiān)測芯片實時監(jiān)測電池的電量、溫度、狀態(tài)等,并提供相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)測和警示。安全保護(hù)芯片的功能包括過熱保護(hù)、過充保護(hù)、短維持保護(hù)等,確保電池充電安全。儲能鋰電池保護(hù)板芯片鋰電池保護(hù)板對電池SOH的管理。
鋰電池硬件保護(hù)板的主要功能包括幾個方面:一,電池監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測電池的關(guān)鍵參數(shù),包括電壓、電流和溫度;第二,提供過壓和欠壓保護(hù),有效防止電池在充電或放電過程中超出安全電壓范圍;第三,支持過流保護(hù)以防止電池在充電或放電過程中產(chǎn)生超過額定值的電流;第四,持續(xù)監(jiān)測電池溫度,及時阻止過熱現(xiàn)象的發(fā)生;第五,在充電階段通過平衡電池單體電壓,以提高整體電池的使用壽命。鋰電池軟件保護(hù)板的主要功能則包括以下方面:一,通過嵌入式算法實現(xiàn)電池狀態(tài)的估計和控制,以確保良好性能;第二,支持與其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,例如與電動車系統(tǒng)之間的信息傳遞;第三,允許用戶通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)測電池的實時狀態(tài),提高監(jiān)管的便捷性;第四,積極收集、存儲電池運行數(shù)據(jù),并提供有效的分析工具,以便用戶更好地了解電池性能并作出相應(yīng)決策。
電池包保護(hù)板設(shè)計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設(shè)計鋰動力電池包保護(hù)板時盡量使保護(hù)板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應(yīng)滿足高精密度,低溫度系數(shù),無感等要求。鋰電池保護(hù)板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負(fù)極;P+、P-分別是保護(hù)板輸出的正、負(fù)極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護(hù)板的主要功能有過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)。鋰電池保護(hù)板能夠有效延長電池的使用壽命。
隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶對于實時數(shù)據(jù)監(jiān)控和便捷管理的需求越來越強(qiáng)烈。通過移動端小程序,用戶可以輕松實現(xiàn)“手持一站式”儲能電運維管理。這種實時的數(shù)據(jù)訪問和操作能力,極大地提升了運維效率,降低了運維成本。此外,這也體現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的趨勢,使得用戶能夠隨時隨地獲取電站信息,從而做出及時有效的經(jīng)營決策。總體來看,這三大變革共同指向一個方向:儲能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)和能源管理平臺轉(zhuǎn)變。這樣的發(fā)展趨勢不僅提高了儲能系統(tǒng)的整體效能,也為用戶帶來了更加便捷的使用體驗,預(yù)示著儲能行業(yè)的未來將更加側(cè)重于數(shù)據(jù)驅(qū)動和智能管理。大力推廣智能鋰電池保護(hù)板,可以提前預(yù)警潛在問題,提高電池的使用壽命并可以降低事故發(fā)生幾率。中穎電子鋰電池保護(hù)板管理
充電管理是電動車BMS的重要環(huán)節(jié),主要包括充電方式選擇、充電狀態(tài)監(jiān)測和充電控制等功能。軟件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)
入局鋰電池保護(hù)板制造的廠商有幾類:一類是動力電池保護(hù)板中具主導(dǎo)能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強(qiáng)的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達(dá)、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的鋰電池保護(hù)板制造商,此類廠商有多年的電力電子技術(shù)積累,有高校背景或相關(guān)企業(yè)背景的研發(fā)團(tuán)隊,如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入鋰電池保護(hù)板研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認(rèn)為儲能電池保護(hù)板行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能鋰電池保護(hù)板的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。軟件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)