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(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)分布式鋰電池保護(hù)板的各種術(shù)語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池B保護(hù)板多是主從兩層架構(gòu)。儲能電池保護(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)板通過實(shí)時(shí)監(jiān)測電池狀態(tài)并提供多重保護(hù)功能,確保電池在充放電過程中的安全性和可靠性。充電柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
鋰電池保護(hù)板主要功能。電壓保護(hù)過充保護(hù):監(jiān)測單體電芯電壓,當(dāng)達(dá)到設(shè)定閾值(如三元鋰4.25V±0.05V)時(shí)切斷充電回路,防止電解液分解或熱失控。過放保護(hù):在電芯電壓低于閾值(如三元鋰2.5V±0.1V)時(shí)斷開負(fù)載,避免不可逆容量損失。電流保護(hù)過流/短路保護(hù):通過檢測電流瞬時(shí)峰值(如10A~100A范圍),在數(shù)毫秒內(nèi)觸發(fā)MOSFET關(guān)斷,保護(hù)電芯與電路。溫度保護(hù)集成NTC熱敏電阻,當(dāng)溫度超過安全范圍(如-20℃~60℃)時(shí),暫停充放電并報(bào)警。均衡控制(可選)被動均衡:通過電阻耗能平衡高電壓電芯,成本低但效率有限;主動均衡:采用電感或電容轉(zhuǎn)移能量,均衡速度快,適用于大容量電池組。如何鋰電池保護(hù)板方案開發(fā)在電動車中,BMS能夠提高電池的安全性、延長使用壽命、優(yōu)化能量管理,并提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升整車性能。
按照拓?fù)浞诸?,BMS可以分為集中式BMS、模塊式BMS、主從式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是將整個(gè)BMS封裝在一個(gè)裝置內(nèi),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、維護(hù)簡單,缺點(diǎn)是擴(kuò)展性差、安全隱患大。2、模塊式BMS是將BMS分成多個(gè)相同的子模塊,每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一部分電池的監(jiān)控和管理,優(yōu)點(diǎn)是線束距離短、易于擴(kuò)展,缺點(diǎn)是需要額外的導(dǎo)線、成本較高。3、主從式BMS是將BMS分成主控單元和從控單元,主控單元負(fù)責(zé)計(jì)算、預(yù)測、決策、通信等功能,從控單元負(fù)責(zé)測量電池的狀態(tài),優(yōu)點(diǎn)是功能分明、成本較低,缺點(diǎn)是通信速度受限。4、分布式BMS是將BMS分成多個(gè)不同的模塊,如從控單元、高壓管理單元、電池狀態(tài)指示單元等,每個(gè)模塊負(fù)責(zé)一部分功能,并通過總線與主控單元通信,優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、支持大容量電池系統(tǒng),缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。
成品鋰電池的組成主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護(hù)板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成;正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護(hù)板的作用很多人都不知道,鋰電池保護(hù)板,顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的,鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護(hù)。鋰電池在使用過程中,過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能,嚴(yán)重者會導(dǎo)致鋰電池燃燒,現(xiàn)已出現(xiàn)手機(jī)鋰電池燃燒致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機(jī)廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護(hù)板,由一顆控制IC和若干個(gè)外部元件組成,通過保護(hù)環(huán)路有效監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的燃燒等危險(xiǎn)。由于每個(gè)中都要安裝一片電池保護(hù)IC,鋰電池保護(hù)IC市場大得驚人,每年有幾十億美元的市場,市場前景非常廣闊。保護(hù)板能在-40℃至+85℃的環(huán)境下實(shí)時(shí)監(jiān)控電芯的電壓和充放電流,確保電池安全。
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,動力鋰離子電池廣泛應(yīng)用于基站儲能、UPS、電動汽車,以及電動工具、自行車滑板車、電摩、太陽能路燈、逆變器、噴霧器、航模、筋膜槍、智能裝備等多個(gè)市場領(lǐng)域。相對于鉛酸、鎳氫鎳鎘電池而言,鋰離子電池具有不可替代的優(yōu)勢。其無記憶效應(yīng)、自放電小(不到鎳氫電池的1/20)、循環(huán)次數(shù)多(鉛酸一般 400次,而鐵鋰電池可達(dá) 2000次),使用壽命長;可高倍率充放電,充電快,大電流工作時(shí)能平穩(wěn)放電;重量輕、體積小,能量密度約為鉛酸電池的6倍,單體工作電壓約等于 3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯(lián)電壓;綠色環(huán)保,不含鉛、鎘、汞等重金屬。實(shí)際應(yīng)用中動力鋰離子電池組必須配備的保護(hù)電路,故采用動力鋰電池保護(hù)板確保鋰離子電池安全性及電池容量、使用壽命等。鋰電池保護(hù)板適用于哪些場景?高科技鋰電池保護(hù)板芯片
鋰電池保護(hù)板如何延長電池壽命?充電柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
什么是電池荷電狀態(tài)(SOC)?電池荷電狀態(tài)是電池管理的一個(gè)重要指標(biāo),尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預(yù)測電池的性能和使用壽命至關(guān)重要。測量電池的充電狀態(tài)并不是一項(xiàng)簡單的任務(wù),有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計(jì)數(shù)等。確定電動汽車電池SOC的技術(shù)各不相同,主分為開路電壓法,庫侖計(jì)數(shù)法,基于模型的方法幾種。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。充電柜鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
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2025-07-07