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(guò)特定算法來(lái)實(shí)現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過(guò)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(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯的充電狀態(tài),調(diào)整控制充電電壓、電流,確保對(duì)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(dòng)進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,有效控制充電各個(gè)階段的充電狀態(tài)。 鋰電池保護(hù)板的主要功能有過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)。硬件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌
鋰電池保護(hù)板的工作原理并不復(fù)雜,卻十分精密。它由微控制器、MOS管、電阻、電容等電子元件共同構(gòu)成,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓和電流等關(guān)鍵參數(shù),確保電池始終處于安全的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或電流超出設(shè)定的安全范圍,微控制器會(huì)迅速響應(yīng),指揮MOS管執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池充放電的有效控制。隨著新能源電動(dòng)汽車、無(wú)人機(jī)、移動(dòng)電源等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,鋰電池保護(hù)板的應(yīng)用場(chǎng)景越來(lái)越廣。無(wú)論是在高海拔地區(qū)的無(wú)人機(jī)飛行,還是深海中的水下設(shè)備供電,亦或是電動(dòng)汽車的長(zhǎng)途行駛,鋰電池保護(hù)板都在默默地發(fā)揮著其至關(guān)重要的作用。它不僅保障了設(shè)備的正常運(yùn)行,更守護(hù)著用戶的生命財(cái)產(chǎn)安全。兩輪車鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。
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)點(diǎn),一般常見(jiàn)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)板也可以按照串?dāng)?shù)和持續(xù)放電電流大小來(lái)分。串?dāng)?shù)比較好理解,常見(jiàn)的7串(三元24v),13串(三元48v),17串(三元60v),20串(三元72v)。保護(hù)板需要采集每一串電芯的電壓,因此串?dāng)?shù)不同,保護(hù)板是不同的。而電流大小,就是決定了MOS開關(guān)的大小(MOS數(shù)量),MOS數(shù)量越多,BMS保護(hù)板的價(jià)格就越高,對(duì)價(jià)格的影響很關(guān)鍵。鐵鋰常見(jiàn)的就是15/16串48v,20串60v,24串72v。鋰電池體積小、可拆卸提出,方便用戶充電,降低電池被盜風(fēng)險(xiǎn)。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)。
鋰電池保護(hù)板電流選擇1.鋰電池保護(hù)板電流是由保護(hù)IC檢測(cè)電壓和MOS管內(nèi)阻決定的,如果保護(hù)IC無(wú)法更改,可以改MOS管,比如DW01與8205MOS,用一顆MOS管是2~5A,用兩顆MOS管并聯(lián)電流就會(huì)增加一倍。現(xiàn)在的大容量移動(dòng)電源有的用3~4顆MOS管并聯(lián)。2.保護(hù)板保護(hù)電流=過(guò)流檢測(cè)電壓/MOS管內(nèi)阻(由于是兩顆MOS管串聯(lián),計(jì)算時(shí)MOS管內(nèi)阻要乘2)3.鋰電池選保護(hù)板要根據(jù)電池的容量來(lái)定鋰電池保護(hù)板選購(gòu)要點(diǎn)為了保護(hù)鋰電池組壽命,建議任何時(shí)候電池充電電壓都不要超過(guò)3.65v,就是鋰電池保護(hù)板保護(hù)電壓不高于3.65v,均衡電壓建議3.4v-3.5v,電池放電保護(hù)電壓一般2.5v以上就可以。充電器建議最高電壓為3.5串?dāng)?shù),自放電越大,均衡需要時(shí)間越長(zhǎng),自放電過(guò)大的電芯已經(jīng)很難均衡,需要剔除。所以挑選鋰電池保護(hù)板的時(shí)候,盡量挑選3.6v過(guò)壓保護(hù)的,3.5v左右啟動(dòng)均衡的。總之鋰電池保護(hù)板的內(nèi)阻越低越好,越低越不發(fā)熱。保護(hù)板限流大小是靠康銅絲取樣電阻決定的,但持續(xù)電流能力是mos決定的兩輪電動(dòng)車鋰電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。光伏板鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)
如果是對(duì)基本功能的要求較高,且成本預(yù)算較為有限,鋰電池硬件保護(hù)板可能是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。硬件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌
SOC的重要性是防止電池?fù)p壞:通過(guò)將SOC保持在20%至80%之間,電動(dòng)汽車BMS可防止電池過(guò)度磨損,延長(zhǎng)SOH、容量和運(yùn)行壽命。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來(lái)降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的風(fēng)險(xiǎn)。性能優(yōu)化:電動(dòng)汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時(shí)可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計(jì)的不同,這些范圍也會(huì)有所不同,但大多數(shù)電動(dòng)汽車電池都能在20%至80%SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能。估算行駛里程:SOC直接影響電動(dòng)汽車的行駛里程,這對(duì)有效和安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效:精確的SOC測(cè)量可較大限度地減少能源浪費(fèi),同時(shí)較大限度地利用再生制動(dòng)延長(zhǎng)行駛里程。確保充電安全:BMS利用SOC讀數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)汽車電池的充電速率,采用涓流充電和受控快速充電等技術(shù)來(lái)保護(hù)電池壽命。它還能在動(dòng)態(tài)充電曲線的引導(dǎo)下,確保單個(gè)電池的均衡充電,從而優(yōu)化調(diào)整電流和電壓,保持電池健康并防止過(guò)度充電。硬件鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌