電池計(jì)量芯片(電量計(jì)IC)主要用來(lái)采集電芯電壓、溫度、電流等信息,通過(guò)庫(kù)侖積分和電池建模等方式計(jì)算電池電量、溫度等信息,并通過(guò)I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機(jī)通信。電量計(jì)IC與電池保護(hù)IC既可分立,也可集成。一級(jí)保護(hù)IC可以操作充、放電MOSFET,保護(hù)動(dòng)作是可復(fù)原的,即當(dāng)發(fā)生過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路等安全事件時(shí)就會(huì)斷開(kāi)相應(yīng)的充放電開(kāi)關(guān),安全事件解除后就會(huì)重新復(fù)原閉合開(kāi)關(guān),不影響電池的繼續(xù)使用。硬件、算法和固件是電量計(jì)芯片的三大關(guān)鍵要素,硬件用來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度采樣和低功耗運(yùn)行;算法用來(lái)對(duì)電池進(jìn)行建模;固件用來(lái)實(shí)現(xiàn)算法編程,計(jì)算輸出容量信息。在選擇電量計(jì)芯片時(shí),通常需要考慮到電芯化學(xué)類型、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口、電量計(jì)放在電池包內(nèi)(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side)、電量計(jì)算法、是否集成電池保護(hù)均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲(chǔ)介質(zhì)和封裝形式等。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。 BMS 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)如何?電動(dòng)兩輪車鋰電池保護(hù)板軟件開(kāi)發(fā)
工業(yè)設(shè)備應(yīng)用(如AGV機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備)則對(duì)鋰電池保護(hù)板的可靠性與環(huán)境適應(yīng)性提出更高要求。工業(yè)級(jí)BMS選用耐壓100V以上的MOSFET和鉭電容,在-40℃~85℃寬溫域內(nèi)穩(wěn)定工作,PCBA板噴涂三防漆以抵御粉塵、濕氣侵蝕。醫(yī)療設(shè)備電池需符合IEC 60601標(biāo)準(zhǔn),保護(hù)板漏電流嚴(yán)格控制在10μA以下,并通過(guò)隔離電路杜絕患者觸電風(fēng)險(xiǎn)。礦用設(shè)備更結(jié)合防爆外殼與保護(hù)板聯(lián)動(dòng)機(jī)制,在檢測(cè)到短路時(shí)優(yōu)先切斷外部負(fù)載而非電池內(nèi)部回路,避免電火花引發(fā)瓦斯危險(xiǎn)。這類場(chǎng)景中,BMS上電自檢功能成為標(biāo)配,可自動(dòng)診斷MOS管通斷狀態(tài),預(yù)防隱性故障。資質(zhì)鋰電池保護(hù)板方案定制鋰電池保護(hù)板對(duì)串聯(lián)的鋰電池組進(jìn)行充放電保護(hù)。
首先要明確電池的“基礎(chǔ)參數(shù)”,這是選擇保護(hù)板的“基準(zhǔn)線”。就像買運(yùn)動(dòng)服要先看尺碼,選保護(hù)板必須核對(duì)鋰電池的串并聯(lián)方式(如3串、4并)、標(biāo)稱電壓和容量。例如單體電芯組成的3串電池組,標(biāo)稱電壓為,保護(hù)板的耐壓值必須與之匹配,否則會(huì)像穿太小的鞋跑步一樣,隨時(shí)可能“崩開(kāi)”;而容量較大的動(dòng)力電池(如電動(dòng)車電池),則需要保護(hù)板支持更大的持續(xù)放電電流,好比運(yùn)動(dòng)員需要更耐磨的運(yùn)動(dòng)鞋,普通小電流保護(hù)板根本扛不住高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。還要關(guān)注保護(hù)板的“響應(yīng)速度”和“兼容性”。質(zhì)量保護(hù)板的過(guò)流、短路保護(hù)響應(yīng)時(shí)間需在毫秒級(jí),就像運(yùn)動(dòng)員的應(yīng)急反應(yīng)速度決定了能否避免受傷;而兼容性則體現(xiàn)在是否支持不同品牌的充電器、負(fù)載設(shè)備,比如用于改裝設(shè)備的鋰電池,比較好選擇帶可調(diào)節(jié)參數(shù)的保護(hù)板,如同可調(diào)節(jié)松緊的運(yùn)動(dòng)護(hù)具,能適應(yīng)更多使用場(chǎng)景。
電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。電池保護(hù)板的4種電池管理芯片解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問(wèn)題,以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,延長(zhǎng)電池使用壽命。芯查查顯示,國(guó)內(nèi)電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業(yè),在營(yíng)業(yè)收入及產(chǎn)品型號(hào)種類上差異懸殊。各種電池保護(hù)板芯片的作用:電池充電芯片通過(guò)調(diào)節(jié)電池充電的電壓、電流和時(shí)間等參數(shù),確保電池充電安全。電池電量計(jì)芯片根據(jù)電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時(shí)間和速度。電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電量、溫度、狀態(tài)等,并提供相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和警示。安全保護(hù)芯片的功能包括過(guò)熱保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、短維持保護(hù)等,確保電池充電安全。 均衡是鋰電池保護(hù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,用戶對(duì)于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控和便捷管理的需求越來(lái)越強(qiáng)烈。通過(guò)移動(dòng)端小程序,用戶可以輕松實(shí)現(xiàn)“手持一站式”儲(chǔ)能電運(yùn)維管理。這種實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)和操作能力,極大地提升了運(yùn)維效率,降低了運(yùn)維成本。此外,這也體現(xiàn)了數(shù)字化和智能化的趨勢(shì),使得用戶能夠隨時(shí)隨地獲取電站信息,從而做出及時(shí)有效的經(jīng)營(yíng)決策??傮w來(lái)看,這三大變革共同指向一個(gè)方向:儲(chǔ)能BMS正在從單純的電池管理系統(tǒng)向更加綜合、智能的數(shù)據(jù)服務(wù)和能源管理平臺(tái)轉(zhuǎn)變。怎樣判斷保護(hù)板故障?高科技鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)云平臺(tái)開(kāi)發(fā)
響應(yīng)快、占地面積小,適合電網(wǎng)調(diào)峰、家庭儲(chǔ)能等場(chǎng)景。電動(dòng)兩輪車鋰電池保護(hù)板軟件開(kāi)發(fā)
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)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),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。 電動(dòng)兩輪車鋰電池保護(hù)板軟件開(kāi)發(fā)