电池保护板是锂离子电池组的"大脑",对电芯(组)进行统一的监控、指挥及协调。从构成上看,电池管理系统包括电池管理芯片(BMIC)、模拟前端(AFE)、嵌入式微处理器,以及嵌入式软件等部分。电池保护板根据实时采集的电芯状态数据,通过特定算法来实现电池组的电压保护、温度保护、短路保护、过流保护、绝缘保护等功能,并实现电芯间的电压平衡管理和对外数据通讯。电池管理芯片(BMIC)是电源管理芯片的重要细分领域,包括充电管理芯片、电池计量芯片和电池安全芯片。充电管理芯片可将外部电源转换为适合电芯的充电电压和电流,并在充电过程中实时监测电芯的充电状态,调整控制充电电压、电流,确保对电芯进行安全、高效的充电。根据锂电池的特性,充电管理芯片自动进行预充、恒流充电、恒压充电,有效控制充电各个阶段的充电状态。锂电池保护板的优势是什么?光伏锂电池保护板软件开发
随着新能源产业的快速发展,动力锂离子电池广泛应用于基站储能、UPS、电动汽车,以及电动工具、自行车滑板车、电摩、太阳能路灯、逆变器、喷雾器、航模、筋膜枪、智能装备等多个市场领域。相对于铅酸、镍氢镍镉电池而言,锂离子电池具有不可替代的优势。其无记忆效应、自放电小(不到镍氢电池的1/20)、循环次数多(铅酸一般 400次,而铁锂电池可达 2000次),使用寿命长;可高倍率充放电,充电快,大电流工作时能平稳放电;重量轻、体积小,能量密度约为铅酸电池的 6倍,单体工作电压约等于 3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压;绿色环保,不含铅、镉、汞等重金属。实际应用中动力锂离子电池组必须配备的保护电路,故采用动力锂电池保护板确保锂离子电池安全性及电池容量、使用寿命等。家庭储能锂电池保护板品牌深圳智慧动锂电子股份有限公司推出了高压储能BMS锂电池保护板。
入局锂电池保护板制造的厂商有几类:一类是动力电池保护板中具主导能力的终端用户-车厂,事实上国外BMS制造实力较强的也就是车厂,如通用、特斯拉等;国内有比亚迪、华霆动力等。第二类是电池厂,包含电芯厂商与做pack的厂商,如三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份、等;第三类专业的锂电池保护板制造商,此类厂商有多年的电力电子技术积累,有高校背景或相关企业背景的研发团队,如亿能电子、杭州高特电子、协能科技、等企业。目前看来储能电池的终端用户没有加入锂电池保护板研发与制造的需求与具体行动,可以认为储能电池保护板行业缺乏一个占据了重要优势的参与者,给电池厂以及专注做储能锂电池保护板的厂商留下了巨大的发展空间。储能市场一旦确立,将给予电池厂与专业锂电池保护板生产厂商以非常大的发挥空间。
锂电池保护板主要由以下几个部分组成:IC控制芯片、MOS开关管、电阻、电容、电感等元件。其中,IC控制芯片是整个保护板的关键部分,负责监测电池的电压、电流和温度,并根据预设的条件来控制MOS开关管的导通和关断。MOS开关管则负责在异常情况下切断电池与外部电路的连接,以防止电池过充、过放、短路等问题的发生。电阻、电容、电感等元件则用于实现电路的滤波、稳压等功能。在选择锂电池保护板时,首先要根据电池的参数(如电压、容量、内阻等)来选择合适的型号。此外,还要考虑到实际应用中的需求,如是否需要支持快充功能、是否需要具备平衡充电功能等。一般来说,市面上常见的锂电池保护板主要有以下几种类型:单节锂电池保护板、多节锂电池保护板(如2S、3S等)、磷酸铁锂电池保护板等。用户可以根据自己的需求和使用场景来选择合适的保护板型号。 锂电池保护板可以对电池充放电状态进行监测。
按照拓扑分类,BMS可以分为集中式BMS、模块式BMS、主从式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是将整个BMS封装在一个装置内,优点是结构紧凑、成本低、维护简单,缺点是扩展性差、安全隐患大。2、模块式BMS是将BMS分成多个相同的子模块,每个模块负责一部分电池的监控和管理,优点是线束距离短、易于扩展,缺点是需要额外的导线、成本较高。3、主从式BMS是将BMS分成主控单元和从控单元,主控单元负责计算、预测、决策、通信等功能,从控单元负责测量电池的状态,优点是功能分明、成本较低,缺点是通信速度受限。4、分布式BMS是将BMS分成多个不同的模块,如从控单元、高压管理单元、电池状态指示单元等,每个模块负责一部分功能,并通过总线与主控单元通信,优点是可靠性高、支持大容量电池系统,缺点是结构复杂、成本高。电池包保护板设计中需要考虑的因素较多,如电压平台问题。电动两轮车锂电池保护板方案开发
通过温度传感器实时监测电池的温度,当温度过高或过低时,锂电池保护板会采取相应的措施。光伏锂电池保护板软件开发
锂电池保护板也可以按照串数和持续放电电流大小来分。串数比较好理解,常见的7串(三元24v),13串(三元48v),17串(三元60v),20串(三元72v)。保护板需要采集每一串电芯的电压,因此串数不同,保护板是不同的。而电流大小,就是决定了MOS开关的大小(MOS数量),MOS数量越多,BMS保护板的价格就越高,对价格的影响很关键。铁锂常见的就是15/16串48v,20串60v,24串72v。锂电池体积小、可拆卸提出,方便用户充电,降低电池被盗风险。光伏锂电池保护板软件开发