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。均衡电流和均衡起控点也是锂电池保护板的重要参数。光伏储能锂电池保护板管理系统平台
在未来的发展中,锂电池保护板将朝着高集成度、多功能化和智能化的方向发展。高集成度将使得保护板体积更小、重量更轻,满足各种便携式设备的需求;而多功能化则将集成更多的管理功能,提高锂电池的使用效率和管理效果;智能化则将使得锂电池保护板能够实时监测电池的状态和环境条件,提供更加便捷和安全的电池使用体验。同时,随着环保意识的提高,未来的锂电池保护板将更加注重环保材料的采用,不断推动锂电池产业的可持续发展。电动自行车锂电池保护板管理系统云平台设计电池保护板涉及4种芯片,即电池充电、电池电量计、电池监视芯片、电池保护芯片。
锂电池保护板的工作原理并不复杂,却十分精密。它由微控制器、MOS管、电阻、电容等电子元件共同构成,通过实时监测电池的电压和电流等关键参数,确保电池始终处于安全的工作状态。一旦发现电压或电流超出设定的安全范围,微控制器会迅速响应,指挥MOS管执行相应的动作,从而实现对电池充放电的有效控制。随着新能源电动汽车、无人机、移动电源等领域的飞速发展,锂电池保护板的应用场景越来越广。无论是在高海拔地区的无人机飞行,还是深海中的水下设备供电,亦或是电动汽车的长途行驶,锂电池保护板都在默默地发挥着其至关重要的作用。它不仅保障了设备的正常运行,更守护着用户的生命财产安全。
电池保护板也可以按照电芯材料来区分。不同的电芯材料,放电截止电压和充电截止电压是不一样的。因此,所使用的保护板也是不一样的,最常见的就是三元保护板和磷酸铁锂保护板,一般三元电芯电压范围为2.7-4.2v,而磷酸铁锂则是2.5-3.6v。保护板的电流保护,一方面是防止充电电流太大,另一方面是防止放电电流太大。过大的电流,会伤害电池,也可能烧坏保护板自身。首先,保护板有一个基本的关键参数:放电电流和充电电流。该电流是保护板的持续放电或者充电电流,它表示了保护板自己的载流能力,和电池无关。除了该参数以外,保护板还有一对电流参数,即充电保护电流和放电保护电流。顾名思义,就是在充电或者放电过程中,电流超过该值的大小就关断。同之前的道理一样,电流的保护也是有延时的,不过电流保护的恢复是自动的,只要电流减小就会自动恢复。目前锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。
两轮电动车锂电池保护板行业内成为两轮电动车电池保护板分为硬件板与软件板。所谓硬件板,就是保护板上没有可以进行编程的芯片,只是按照特定的线路进行连接,保护板的参数是固定的。这一类保护板一般成本较低,功能简单,很难实现逻辑上的特殊控制要求。而软件板则是在硬件板的基础上,加了可以编程的芯片,因此这类保护板除了实现基本功能以外,还能实现很多特殊的功能。只要通过修改程序和添加外设,基本可以实现任何功能。比如远程引爆车辆中的锂电池。BMS系统实时监测电池状态,确保在充放电过程中的稳定性和安全性,从而保障设备和用户的安全。磷酸铁锂锂电池保护板电池管理系统工厂
均衡是锂电池保护中非常重要的一个环节。光伏储能锂电池保护板管理系统平台
锂电池保护板的被动均衡技术顾名思义,被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉,实现整体的均衡。被动均衡又称为能量耗散式均衡,工作原理是在每节电芯上并联一个电阻,当某个电芯提前充满,而又需要继续给其他电芯充电时,通过电阻对电压高的电芯以热量形式释放电量,为其他电芯争取更多充电时间。由于被动均衡结构更为简单,所以使用比较广。但是被动均衡也有明显的缺点,由于结构简单制作成本低,采用电阻耗能产生热量,从而会使整个系统的效率降低。并且均衡时间短,效果不佳,一般均衡时间都在充电周期末期。此外,只能对高电压电池进行放电,无法对劣质电池进行改进。在适用场景上,被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用,可以释放每颗电芯的储能能力,实现电量的有效利用。光伏储能锂电池保护板管理系统平台