電池計量芯片(電量計IC)主要用來采集電芯電壓、溫度、電流等信息,通過庫侖積分和電池建模等方式計算電池電量、溫度等信息,并通過I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機通信。電量計IC與電池保護IC既可分立,也可集成。一級保護IC可以操作充、放電MOSFET,保護動作是可復原的,即當發(fā)生過充、過放、過流、短路等安全事件時就會斷開相應的充放電開關(guān),安全事件解除后就會重新復原閉合開關(guān),不影響電池的繼續(xù)使用。硬件、算法和固件是電量計芯片的三大關(guān)鍵要素,硬件用來實現(xiàn)高精度采樣和低功耗運行;算法用來對電池進行建模;固件用來實現(xiàn)算法編程,計算輸出容量信息。在選擇電量計芯片時,通常需要考慮到電芯化學類型、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口、電量計放在電池包內(nèi)(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side)、電量計算法、是否集成電池保護均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲介質(zhì)和封裝形式等。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(tǒng)方案于一體的綜合服務商。 保護板將集成更多的智能化功能,如遠程監(jiān)控、故障預警、自動均衡等,以提高電池管理的效率和安全性。什么是鋰電池保護板工廠
均衡是BMS中非常重要的一個環(huán)節(jié),您可能遇到過因為某一節(jié)電芯電壓異常導致電池包使用容量變少的問題問題,BMS是遵循短板效應的,因為某一節(jié)電芯的電壓比較低會導致SOX的估算直接不準,明明其他電芯還有電,但是確有勁無處使,對電池包的影響還是非常大的。關(guān)于均衡還是比較麻煩的,這里就不展開說了。當前的均衡操控策略中,有以單體電壓為操作目標參數(shù)的,也有人提出應該用SOC作為均衡目標參數(shù)。以單體電壓為例:首先設(shè)定一對啟動和結(jié)束均衡的閾值:例如一組電池中,單體電壓極值與這組電壓平均值的差值達到30mV時啟動均衡,5mV結(jié)束均衡。BMS按照固定的采樣周期采集單體電壓,計算平均值,再計算每個單體電壓與均值的差值;如果MAX的一個差值達到了30mV,BMS就需要啟動均衡程序;在均衡過程中持續(xù)步驟,直到差值都小于5mV,結(jié)束均衡。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(tǒng)方案于一體的綜合服務商。 電動自行車鋰電池保護板工作原理鋰電池保護板對串聯(lián)的鋰電池組進行充放電保護。
基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過模擬電池的電化學反應和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內(nèi)阻、容量和其他關(guān)鍵參數(shù),從而多方面了解各種運行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術(shù),它能整合來自多個傳感器的數(shù)據(jù),即使在動態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數(shù)電動汽車使用不同的技術(shù)組合來準確測量SOC。庫侖計數(shù)和OCV迅速獲得基本數(shù)據(jù),而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細和更精確的信息。除此之外,神經(jīng)網(wǎng)絡,人工智能的應用也在不斷的提高SOC的準確性。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(tǒng)方案于一體的綜合服務商。
鋰電池保護板的組成并不復雜,但各組件分工明確。操作IC是保護板的“大腦”,負責實時采集電池的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù),并根據(jù)預設(shè)的保護閾值判斷是否需要啟動保護機制。MOS管則相當于“開關(guān)”,在IC的指令下導通或截止,實現(xiàn)充電或放電回路的通斷。此外,保護板上還包含精密電阻、電容等元件,用于電流采樣、信號濾波和電路穩(wěn)定,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和保護動作的及時性。其工作原理基于閉環(huán)反饋。保護板通過采樣電路實時獲取電池的電壓、電流信號,并將這些信號傳輸至操控IC。IC對信號進行分析處理,與內(nèi)部預設(shè)的保護參數(shù)進行比對。當檢測到某項參數(shù)超出安全范圍時,IC會立即向MOS管發(fā)出指令,使其從導通狀態(tài)切換為截止狀態(tài),從而切斷充放電回路,實現(xiàn)保護功能。當電池狀態(tài)復原到正常后,IC會控制MOS管重新導通,恢復電池的充放電功能。 儲能系統(tǒng)對保護板有何需求?
在工作原理上,當電芯電壓處于正常工作區(qū)間(如至)時,操作IC控制MOS開關(guān)保持導通狀態(tài),使電芯與外電路順暢連接,保護板正常輸出電壓。一旦電芯電壓出現(xiàn)異常,例如達到過充設(shè)定值,控制IC便會迅速發(fā)出指令,斷開MOS開關(guān)的輸出,停止充電;當電芯電壓下降至過放設(shè)定值,控制IC會立即切斷放電回路;在短路情況下,負載電流急劇增大達到極限值,保護板會迅速響應,切斷放電回路,從而詳盡守護鋰電池的安全。鋰電池保護板廣泛應用于消費電子、電動交通工具、儲能系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。在消費電子領(lǐng)域,像手機、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備中,保護板確保了鋰電池在頻繁充放電過程中的安全性與穩(wěn)定性,讓用戶能夠放心使用;在電動交通工具領(lǐng)域,如電動汽車、電動自行車,保護板對于保障動力系統(tǒng)的可靠運行至關(guān)重要,防止電池在充放電時出現(xiàn)過充、過放、過流等問題,為出行安全保駕護航;在儲能系統(tǒng)領(lǐng)域,無論是太陽能儲能系統(tǒng)、風力儲能系統(tǒng),還是家庭儲能設(shè)備,保護板都能有效保護大容量鋰電池組,提升儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命。 在智能手機、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品中,鋰電池保護板是用戶與安全之間的一道關(guān)鍵防線。機械鋰電池保護板軟件設(shè)計
動力鋰電池保護板和消費級保護板的區(qū)別?什么是鋰電池保護板工廠
鋰電池保護板在實際應用中需根據(jù)不同場景的需求進行針對性設(shè)計,其功能擴展性和可靠性直接決定了電池系統(tǒng)的安全性與效率。在消費電子領(lǐng)域,如手機、充電寶和無人機等設(shè)備中,保護板高度集成化,通常采用單節(jié)或少量串聯(lián)方案,以DW01+8205A組合芯片為中心,兼顧微小體積與基礎(chǔ)防護功能。這類保護板需應對快充帶來的瞬時電流沖擊(如20W快充),通過優(yōu)化采樣電阻精度避免誤觸發(fā),同時采用貼片式封裝與軟包電池直接貼合,較大限度節(jié)省空間。然而,消費電子產(chǎn)品的極限輕薄化設(shè)計也帶來挑戰(zhàn),例如散熱能力受限可能導致持續(xù)高負載下的保護板溫升,需通過材料優(yōu)化(如高導熱基板)平衡性能與體積。什么是鋰電池保護板工廠