鋰電池保護板作為鋰電池安全運行的重要組件,其發展歷程與技術迭代緊密關聯新能源產業需求。早期硬件類保護板因成本低廉被廣泛應用,但存在低溫充電失效、過充保護誤差大等問題,導致電池壽命縮短甚至引發安全危險。2018年后,基于MCU的軟件類保護板逐步取代傳統方案,通過內置智能算法實現電壓、溫度的實時監測與動態調控,并支持云平臺接入與遠程管理,明顯提升電池組安全性與使用壽命。當前技術突破聚焦于高精度監測與熱管理優化。例如,江蘇樂派電驅動采用低溫超導體板與銅桿復合散熱結構,通過導熱桿傳導熱量至框體外側,解決過充場景下的熱失控問題。此外,行業正加速向高集成度、多功能化發展,集成電量估算、均衡充電與智能降溫模塊,并適配房車、儲能系統等定制化場景需求。市場格局方面,全球前列強廠商占據76%份額,頭部企業通過技術創新與供應鏈整合鞏固優勢。隨著新能源汽車與可再生能源儲能需求的爆發,預計2030年全球市場規模將達,年復合增長率,技術迭代與場景深化將成為行業增長的中心驅動力。 鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,和輸出短路保護。電動自行車鋰電池保護板IC
新一代保護板集成庫侖計量芯片,如MAX17260可實現±0.5%的SOC估算精度。主動均衡技術通過Buck-Boost電路實現100mA均衡電流,比傳統電阻均衡效率提升40%。部分工業級BMS支持CAN/RS485通信,數據傳輸速率達1Mbps,滿足ISO26262功能安全要求。當前研發熱點集中在三維堆疊封裝技術,將控制芯片、功率器件和傳感器集成于4mm×6mm封裝內。無線BMS系統采用2.4GHz私有協議,傳輸延遲<5ms。AI算法的引入使故障預測準確率提升至92%,GoogleDeepMind開發的BMS神經網絡模型已實現早期熱失控預警。隨著固態電池技術發展,保護板正朝著200V高壓平臺演進。安森美近年推出的NCP51561隔離驅動芯片,可支持1000V系統電壓。未來BMS將與電池本體深度集成,形成智能電池單元,推動新能源設備向更安全、高效的方向發展。三輪車鋰電池保護板作用可能導致電池壽命驟減、安全事故(如起火)或系統宕機,需定期維護與軟件升級。
控制芯片:是保護板的中心部件,負責監測電池組的電壓、電流等參數,并根據預設的閾值進行判斷和控制,以實現各種保護功能。常見的控制芯片有德州儀器(TI)的BMS芯片、意法半導體(ST)的相關芯片等。MOSFET開關管:用于操作電池組的充放電回路,當控制芯片檢測到異常情況時,會通過控制MOSFET開關管的導通和截止來切斷電路。MOSFET開關管具有導通電阻小、開關速度快等好處,能夠有效地降低電路的功耗和發熱。電阻、電容等元件:電阻用于分壓、限流等,電容則用于濾波、儲能等,它們與控制芯片和MOSFET開關管等配合,共同完成保護板的各項功能。此外,部分保護板還可能配備溫度傳感器,用于監測電池組的溫度,當溫度過高或過低時進行相應的保護動作。
隨著兩輪電動車市場擴大,一系列管理問題也逐步凸顯:換電需求逐漸上升:新國標的實施與碳中和的方針增長了我國電動車共享換電的需求通信基站、鐵路等貴重電池的防盜需求也亞待解決。企業運營低效:電池廠商與換電運營商等企業缺少對電池的監控,無法掌握電池應用數據,難以減少故障電池召回、電池防盜、電池起火等運營問題。充電事故頻發:全國每年因充電引起的火災達300多起,火災造成的死亡率接近50%,引起高度重視。監管困難:ZF急需推動新國標等政策下的電池、車輛行業規范發展,以降低監管難度并減少充電事故。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。鋰電池保護板對串聯的鋰電池組進行充放電保護。
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期間,是將能量高的電芯內的能量轉移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內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、高串數的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用,技術也較為成熟些。主動均衡則較為復雜,變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本明顯增加。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。在實際應用中,主動均衡技術也被普遍認為更為節能和合理。例如,科列自主研發的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了高智能算法,能夠迅速地補償電池組產生的差異,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。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。 BMS如果失效會產生什么后果?低速電動車鋰電池保護板IC
手機、電動車、充電寶、無人機、儲能電源等所有鋰電池設備,否則存在安全隱患。電動自行車鋰電池保護板IC
電池保護板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進行統一的監控、指揮及協調。從構成上看,電池管理系統包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。電池保護板根據實時采集的電芯狀態數據,通過特定算法來實現電池組的電壓保護、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,并實現電芯間的電壓平衡管理和對外數據通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細分領域,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換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監測電芯的充電狀態,調整充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、及時的充電。根據鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預充、恒流充電、恒壓充電,作用于充電各個階段的充電狀態。 電動自行車鋰電池保護板IC