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(zhǔn)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(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)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(yīng)、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(yīng)用的限制的作用。BMS鋰電池保護板的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向。中穎電子BMS保護方案

BMS保護板分為分口與同口保護板。保護板為了實現(xiàn)保護電池的功能，必須要能夠主動切斷電池主回路。因此，在電池包內(nèi)部，電池的主回路是要經(jīng)過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制，保護板必須具有兩個開關(guān)，分別控制充電和放電回路。在同口保護板中，這兩個開關(guān)串在一條線上，接到電池包外部，充電和放電都經(jīng)過此線。而在分口保護板中，電池分出兩根線，分別接充電開關(guān)和放電開關(guān)，再接到電池外部。之所以會出現(xiàn)同口和分口保護板，是為了降低成本：一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小，如果兩個開關(guān)串到一條線上，那么兩個開關(guān)就得照著大的買。而分口的話，充電電流小，就可以用一個更小的開關(guān)。這里說的開關(guān)，其實就是MOSFET，是鋰電保護板的主要成本，而且國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限，重點部件需要進口。家庭儲能BMS保護IC均衡是BMS中非常重要的一個環(huán)節(jié)。

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?dāng)?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)計無疑會使成本增加明顯。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(yīng)用中，主動均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)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。

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，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。均衡是BMS中重要的一個環(huán)節(jié)。

BMS保護板的被動均衡技術(shù)。顧名思義，被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉，從而實現(xiàn)整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡，工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻，當(dāng)某個電芯提前充滿，而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時，通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量，為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結(jié)構(gòu)更為簡單，所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點，由于結(jié)構(gòu)簡單制作成本低，采用電阻耗能產(chǎn)生熱量，從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時間短，效果不佳，一般均衡時間都在充電周期末期。此外，只能對高電壓電池進行放電，無法對劣質(zhì)電池進行改進。在適用場景上，被動均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用，可以釋放每顆電芯的儲能能力，實現(xiàn)電量的有效利用。BMS多重安全防護系統(tǒng)可以有效防止過充、過放、過流、過壓等問題，確保用戶和設(shè)備安全。便攜式戶外電源BMS電池管理系統(tǒng)設(shè)計

BMS保護板分為分口和同口保護板。中穎電子BMS保護方案

電池包保護板設(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板時盡量使保護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。鋰電池保護板的電路，B＋、B-分別是接電芯的正、負極；P＋、P-分別是保護板輸出的正、負極；T為溫度電阻（NTC）端口。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護等。中穎電子BMS保護方案