鋰電池保護(hù)板(BatteryProtectionCircuitModule,PCM或BMS)是鋰電池系統(tǒng)的中心組件,主要用于監(jiān)測(cè)和控制電池的充放電過(guò)程,防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及溫度異常,從而延長(zhǎng)電池壽命并確保使用安全。隨著鋰電池在消費(fèi)電子、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)及工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,保護(hù)板的技術(shù)也在不斷演進(jìn),以滿足更高能量密度、更嚴(yán)苛安全標(biāo)準(zhǔn)和智能化管理的需求。在早期發(fā)展階段,鋰電池保護(hù)板主要應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品,功能相對(duì)簡(jiǎn)單,只具備基礎(chǔ)的電壓和電流保護(hù)。隨著電動(dòng)汽車(EV)和可再生能源儲(chǔ)能的興起,保護(hù)板的復(fù)雜度大幅提升,逐漸發(fā)展為電池管理系統(tǒng)(BMS),集成高精度電壓檢測(cè)、電流均衡、溫度監(jiān)控、SOC(StateofCharge)估算及通信功能(如CAN、UART等)。例如,在電動(dòng)汽車中,BMS需要管理數(shù)百甚至數(shù)千節(jié)電芯,確保整組電池的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)優(yōu)化續(xù)航和快充性能。 考慮保護(hù)板的工作環(huán)境溫度、濕度等因素,選擇能適應(yīng)環(huán)境的鋰電池保護(hù)板。發(fā)展鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動(dòng)均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,均衡時(shí)間一般為幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),均衡效果明顯。被動(dòng)均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來(lái)越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略目前仍然是市場(chǎng)的主流選擇。 平衡車鋰電池保護(hù)板價(jià)格合理監(jiān)測(cè)充放電電流,當(dāng)電流超過(guò)額定值時(shí)迅速斷開電路,防止電池或線路發(fā)熱損壞。
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)。
在這類場(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)防隱性故障積累。
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。
船用液冷儲(chǔ)能柜配置能源管理EMS系統(tǒng),對(duì)電池系統(tǒng)、變流系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控及能源優(yōu)化調(diào)度;能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)、綜合掌握各單元的運(yùn)行情況,提供完善的運(yùn)行數(shù)據(jù)查看、報(bào)警提醒及報(bào)表分析等功能,為設(shè)備運(yùn)行情況分析、設(shè)備問(wèn)題判斷和運(yùn)行策略優(yōu)化提供有力的決策依據(jù),并完成上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)的信息交換及指令傳遞。EMS的功能主要運(yùn)行控制策略是削峰填谷、需量管理控制。同時(shí),EMS系統(tǒng)還支持云平臺(tái)、APP查詢數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。 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)。
鋰電池保護(hù)板的中心功能:1.過(guò)充與過(guò)放保護(hù):當(dāng)電池電壓超過(guò)或低于安全閾值時(shí),自動(dòng)切斷充放電回路,避免電池?fù)p壞。2.過(guò)流與短路防護(hù):檢測(cè)異常電流,瞬間切斷電路,防止過(guò)熱或起火。3.溫度監(jiān)控:實(shí)時(shí)感知電池溫度,在高溫或低溫環(huán)境下暫停工作,防止熱失控。4.電芯均衡(多節(jié)電池組):調(diào)節(jié)各節(jié)電池的電荷,確保整體性能一致,延長(zhǎng)使用壽命。智能運(yùn)作機(jī)制。智能運(yùn)作機(jī)制:保護(hù)板內(nèi)置精密傳感器與控制芯片,持續(xù)采集電壓、電流及溫度數(shù)據(jù)。一旦檢測(cè)到異常,立即觸發(fā)保護(hù)機(jī)制,如斷開MOSFET開關(guān),實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)反應(yīng)。此外,在串聯(lián)電池組中,均衡電路通過(guò)電阻放電或主動(dòng)電荷轉(zhuǎn)移,減少電芯間差異,提升整體效能。廣泛應(yīng)用場(chǎng)景:從智能手機(jī)、筆記本電腦到電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能電站,鋰電池保護(hù)板是各類電子設(shè)備的“安全衛(wèi)士”。在新能源領(lǐng)域,它確保電池組的高效協(xié)作與長(zhǎng)久耐用,助力綠色能源發(fā)展;在無(wú)人機(jī)、電動(dòng)工具等場(chǎng)景中,保障高功率輸出的穩(wěn)定性。鋰電池與鉛酸電池相比有何優(yōu)勢(shì)?鉛酸改鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)
BMS電池智保護(hù)板,通過(guò)整合智能終端、電池保護(hù)板和電池管理平臺(tái),構(gòu)建了新一代智能電池管理系統(tǒng)。發(fā)展鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
鋰電池保護(hù)板的中心功能:1.過(guò)充與過(guò)放保護(hù):鋰電池在電壓過(guò)高(過(guò)充)或過(guò)低(過(guò)放)時(shí),可能導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞,甚至引發(fā)危險(xiǎn)。保護(hù)板通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)單體電池電壓,在電壓超出安全范圍時(shí)切斷電路,避免危險(xiǎn)。2.過(guò)流與短路保護(hù):當(dāng)電池因負(fù)載過(guò)大或短路產(chǎn)生異常電流時(shí),保護(hù)板會(huì)迅速斷開電路,防止電池過(guò)熱或損壞。3.溫度監(jiān)控:部分保護(hù)板集成溫度傳感器,當(dāng)電池溫度超過(guò)閾值時(shí)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制,避免熱失控。4.均衡管理:在串聯(lián)電池組中,各單體電池的容量和電壓可能存在差異。保護(hù)板通過(guò)均衡電路調(diào)節(jié)電壓差,確保電池組整體性能穩(wěn)定。鋰電池保護(hù)板廣泛應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦、無(wú)人機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品,以及電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、儲(chǔ)能電站等高功率場(chǎng)景。例如,電動(dòng)汽車的BMS不僅需要基礎(chǔ)保護(hù)功能,還需實(shí)現(xiàn)電池狀態(tài)估算和智能充放電管理。 發(fā)展鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理