鋰電池保護(hù)板具備多項(xiàng)至關(guān)重要的功能。過(guò)充保護(hù)功能可在電池充電過(guò)程中,當(dāng)電芯電壓上升至預(yù)設(shè)的過(guò)充保護(hù)電壓值(例如常見(jiàn)的 4.25±0.05V,不同電池類(lèi)型及應(yīng)用場(chǎng)景下該數(shù)值會(huì)有所差異)時(shí),迅速切斷充電回路,防止電池因過(guò)度充電而引發(fā)鼓包、燃燒甚至危險(xiǎn)等嚴(yán)重安全事故;過(guò)放保護(hù)功能則在電池放電階段,一旦電芯電壓下降到設(shè)定的過(guò)放保護(hù)電壓值(如 2.90±0.08V),即刻切斷放電回路,避免電池過(guò)度放電,有效延長(zhǎng)電池的使用壽命;過(guò)流保護(hù)功能能夠在充放電電流超過(guò)設(shè)定的過(guò)流保護(hù)值時(shí),快速斷開(kāi)電路,防止電池和其他設(shè)備因過(guò)大電流而燒毀;短路保護(hù)功能可在檢測(cè)到電池輸出端發(fā)生短路瞬間,立即切斷電路,確保使用過(guò)程的安全性。此外,部分保護(hù)板還具備過(guò)溫保護(hù)功能,通過(guò)安裝可恢復(fù)性溫度保護(hù)開(kāi)關(guān),當(dāng)電池溫度過(guò)高時(shí),及時(shí)切斷電路,待溫度恢復(fù)正常后再恢復(fù)工作,保障電池在適宜的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。AI在保護(hù)板中的應(yīng)用前景?鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)云平臺(tái)
嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵,是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)。電池管理芯片通常以SOC的形式,直接在片內(nèi)處理器中嵌入軟件代碼,通過(guò)軟硬件無(wú)縫結(jié)合,靈活實(shí)現(xiàn)對(duì)電池狀態(tài)的監(jiān)測(cè)、計(jì)量、控制、通訊等功能,把過(guò)去很多需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題集中在芯片設(shè)計(jì)中解決,從而可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),提高集成度,降低系統(tǒng)功耗,提高可靠性。智慧動(dòng)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。鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)云平臺(tái)當(dāng)單節(jié)電壓超過(guò)設(shè)定值(如4.25V),MOS管切斷充電回路。
過(guò)充保護(hù):防止鋰電池在充電過(guò)程中因過(guò)充而導(dǎo)致電池鼓包、燃燒甚至燃爆等安全問(wèn)題,當(dāng)電池組電壓達(dá)到設(shè)定的過(guò)充保護(hù)電壓值時(shí),保護(hù)板會(huì)自動(dòng)切斷充電回路,停止充電。過(guò)放保護(hù):避免鋰電池在放電過(guò)程中過(guò)度放電,導(dǎo)致電池性能下降甚至損壞,當(dāng)電池組電壓下降到設(shè)定的過(guò)放保護(hù)電壓值時(shí),保護(hù)板會(huì)切斷放電回路,禁止繼續(xù)放電。過(guò)流保護(hù):當(dāng)電池組的充放電電流超過(guò)設(shè)定的閾值時(shí),保護(hù)板會(huì)迅速切斷電路,以防止因過(guò)流造成電池發(fā)熱、損壞以及線路燒毀等問(wèn)題。短路保護(hù):一旦檢測(cè)到電池組輸出端發(fā)生短路情況,保護(hù)板會(huì)立即動(dòng)作,切斷電路,避免短路電流對(duì)電池和其他設(shè)備造成損害。
實(shí)際應(yīng)用中,鋰電池保護(hù)板面臨電壓采樣偏差、MOS管擊穿、低溫性能衰退等共性挑戰(zhàn)。多串電池組因分壓電阻精度不足可能導(dǎo)致±50mV的累積誤差,通過(guò)選用0.1%精度的金屬膜電阻并結(jié)合軟件校準(zhǔn)可降至±5mV以內(nèi)。MOS管在浪涌電流下的擊穿風(fēng)險(xiǎn)則通過(guò)TVS二極管與兩倍耐壓選型策略化解,例如48V系統(tǒng)選用100V耐壓MOS。在-30℃嚴(yán)寒環(huán)境中,常規(guī)MOS管內(nèi)阻暴增3倍,Infineon OptiMOS系列低溫器件配合PTC加熱膜可維持正常導(dǎo)通特性。此外,電動(dòng)車(chē)電機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾可能擾亂BMS通信,采用雙絞屏蔽線加磁環(huán)濾波的方案可將誤碼率降低90%以上。用戶端需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,禁止私自調(diào)整保護(hù)參數(shù),儲(chǔ)能系統(tǒng)每季度檢測(cè)電壓一致性,戶外設(shè)備加裝IP67防護(hù)盒,形成從硬件設(shè)計(jì)到使用維護(hù)的全鏈條安全保障。隨著固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展,未來(lái)保護(hù)板將集成固態(tài)斷路器,響應(yīng)速度提升至納秒級(jí),并與AI預(yù)測(cè)性維護(hù)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)更智能的風(fēng)險(xiǎn)前置管理。高耐壓(支持800V平臺(tái))、大電流處理能力(>300A)、抗震設(shè)計(jì)及多級(jí)故障診斷。
控制芯片:是保護(hù)板的中心部件,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池組的電壓、電流等參數(shù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行判斷和控制,以實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。常見(jiàn)的控制芯片有德州儀器(TI)的 BMS 芯片、意法半導(dǎo)體(ST)的相關(guān)芯片等。MOSFET 開(kāi)關(guān)管:用于控制電池組的充放電回路,當(dāng)控制芯片檢測(cè)到異常情況時(shí),會(huì)通過(guò)控制 MOSFET 開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止來(lái)切斷電路。MOSFET 開(kāi)關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)點(diǎn),能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱。電阻、電容等元件:電阻用于分壓、限流等,電容則用于濾波、儲(chǔ)能等,它們與控制芯片和 MOSFET 開(kāi)關(guān)管等配合,共同完成保護(hù)板的各項(xiàng)功能。此外,部分保護(hù)板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測(cè)電池組的溫度,當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。溫度傳感器的作用及趨勢(shì)?怎樣鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池溫度,觸發(fā)過(guò)熱保護(hù);趨勢(shì)是更高精度、多節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)及集成化設(shè)計(jì)。鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)云平臺(tái)
鋰電池保護(hù)板是鋰電池組中不可或缺的安全管理組件,其中心功能在于實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)并防止異常工況引發(fā)的安全隱患。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護(hù)板通過(guò)集成控制芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開(kāi)關(guān),對(duì)電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到單節(jié)電池電壓超過(guò)過(guò)充閾值(如三元鋰電池4.25V)時(shí),保護(hù)板會(huì)立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控風(fēng)險(xiǎn);反之,若電壓低于過(guò)放閾值(如三元鋰2.5V),則斷開(kāi)放電回路,防止電池因過(guò)度放電導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷和容量衰減。對(duì)于突發(fā)的過(guò)流或短路故障,保護(hù)板能在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)響應(yīng),通過(guò)高耐壓MOS管(如8205A)切斷電路,有效抑制高溫或起火風(fēng)險(xiǎn)。此外,多串電池組還需依賴均衡功能(被動(dòng)電阻耗散或主動(dòng)能量轉(zhuǎn)移)來(lái)消除電芯間的電壓差異,從而延長(zhǎng)整體電池壽命。鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)云平臺(tái)
BMS是鋰離子電池組的控制中心,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... [詳情]
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