成品鋰電池的組成是這樣的:主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負極板、電解液組成;正極板、隔膜、負極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護板的作用很多人都不知道,鋰電池保護板,顧名思義就是保護鋰電池用的,鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護。鋰電池在使用過程中,過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能,嚴重者會導(dǎo)致鋰電池易燃,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池易燃致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護板,由一顆作用于IC和若干個外部元件組成,通過保護環(huán)路及時監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的易燃等危險。由于每個中都要安裝一片電池保護IC,鋰電池保護IC市場大得驚人,每年有幾十億美元的市場,市場前景非常廣闊。 溫度傳感器的作用及趨勢?三輪車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)效果
保護板的功能實現(xiàn)依賴于嚴密的參數(shù)設(shè)定。例如,過充保護的電壓閾值需根據(jù)電池類型精細調(diào)整——磷酸鐵鋰電池的過充點為3.65V,過放點為2.0V,與三元鋰體系有明顯區(qū)別。過流保護則需結(jié)合設(shè)備負載特性,例如電動工具的電機啟動電流可能是額定值的3倍,保護板需設(shè)置延時判斷機制(如10ms~2s),既防止誤觸發(fā)又確保及時斷電。此外,高質(zhì)量保護板的內(nèi)阻通常控制在20mΩ以下,以減少能量損耗,而工業(yè)級產(chǎn)品還需耐受極端溫度與振動環(huán)境,例如車載電池保護板需滿足-40℃至85℃的工作范圍。在選型時,用戶需綜合考慮電池組規(guī)格與應(yīng)用場景。單節(jié)3.7V的藍牙耳機電池只需基礎(chǔ)保護功能,而7串24V的電動自行車電池組則要求支持多節(jié)均衡與高持續(xù)電流(如30A)。主動均衡方案雖能提升電池組容量利用率,但成本較高,多見于儲能系統(tǒng);消費電子則多采用成本更低的被動均衡。品牌選擇上,精工、德州儀器等廠商的芯片因高精度和穩(wěn)定性備受青睞,而劣質(zhì)保護板可能因電壓檢測偏差或MOS管耐壓不足導(dǎo)致保護失效,引發(fā)安全隱患。移動儲能鋰電池保護板管理系統(tǒng)品牌通過機器學(xué)習(xí)預(yù)測電池失效、優(yōu)化充電策略、動態(tài)調(diào)整保護閾值,提升能效。
鋰電池保護板(BatteryProtectionCircuitModule,簡稱BMS或PCM)是鋰電池組安全運行的中心組件,其中心功能是實時監(jiān)測電池狀態(tài),并在異常情況下切斷電路以保護電池免受損害。具體而言,保護板通過內(nèi)置的操控芯片(如DW01、TI的BQ系列)持續(xù)采集每節(jié)電芯的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測到電壓超過上限(如三元鋰電池)時,過充保護機制會斷開充電回路,避免電解液分解引發(fā)熱失控;若電壓低于下限(如),過放保護則切斷放電回路,防止電極材料結(jié)構(gòu)崩塌導(dǎo)致的容量衰減。對于電流異常,保護板通過采樣電阻或霍爾傳感器監(jiān)測電流變化,當(dāng)電流超過閾值(如額定電流的2倍)或發(fā)生短路時,MOSFET開關(guān)會在毫秒級時間內(nèi)關(guān)斷電路,避免電池過熱甚至起火。
BMS分為純硬件BMS保護板和軟件結(jié)合硬件的BMS保護板。純硬件的BMS保護板是一組比較固定的保護參數(shù),根據(jù)自身采集到的電壓、電流、溫度等狀態(tài)保護與恢復(fù),不需要MCU參與,這樣的保護板也就不具備通訊信息交互的功能。而軟件+硬件的方式,MCU可以對信息的實時采集并且通過通訊方式與外部交互,上傳BMS保護板實時信息。一般為了更好地分析電池過去的狀態(tài),尤其是在故障分析和算法建模的時候,需要大量的數(shù)據(jù)支撐,這時候就需要log存儲功能,盡可能多的記錄BMS的數(shù)據(jù)。
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(wù)商。 控制IC(監(jiān)測電壓/電流)、MOSFET(通斷電路)、溫度傳感器、電阻電容(信號調(diào)理)、PCB基板。
鋰電池保護板的中心功能:1.過充保護:當(dāng)電池電壓達到設(shè)定的上限(如三元鋰電,磷酸鐵鋰)時,保護板會切斷充電回路,防止因過度充電導(dǎo)致電池膨脹、漏液或危險。2.過放保護:當(dāng)電池電壓低于設(shè)定的下限(如三元鋰電,磷酸鐵鋰)時,保護板會切斷放電回路,避免電池因過度放電導(dǎo)致容量長久性衰減。3.過流/短路保護:當(dāng)電流超過設(shè)定值(如電池額定電流的)或發(fā)生短路時,保護板會迅速切斷電路,防止電池過熱或損壞。4.溫度保護:部分高級保護板集成溫度傳感器(NTC/PTC),當(dāng)電池溫度異常(如高于60°C或低于-20°C)時,觸發(fā)保護機制。5.均衡功能:對于多串電池組(如3串、4串),保護板通過被動均衡(電阻耗能)或主動均衡(能量轉(zhuǎn)移)平衡各電芯電壓,避免因單體差異導(dǎo)致整體性能下降。 如何提升極端環(huán)境下的可靠性?智能鋰電池保護板保護芯片
鋰電池保護板的常見類型有哪些?三輪車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)效果
鋰電池保護板作為鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)的中心組件,是保障鋰電池安全、高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其中心功能與優(yōu)異性能的實現(xiàn),依賴于多個精密中心部件的緊密協(xié)作與高效聯(lián)動??刂菩酒↖C)作為保護板的中心,承擔(dān)著實時監(jiān)測電池電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)的重任。它通過內(nèi)置的精密算法,對這些參數(shù)進行快速分析,并根據(jù)預(yù)設(shè)的安全閾值,精細判斷電池狀態(tài),進而發(fā)出精確的控制指令。這一過程如同大腦對身體的精細調(diào)控,確保電池始終運行在安全范圍內(nèi)。MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管)則是執(zhí)行這些控制指令的“肌肉力量”。它具備極快的響應(yīng)速度和強大的電流承載能力,能夠根據(jù)控制芯片的指令,迅速切斷或?qū)娐?,有效防止電池因過充、過放、過流或短路而遭受損害。精密電阻與電容在采樣和濾波過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它們?nèi)缤Wo板的“感官系統(tǒng)”,確??刂菩酒邮盏降碾妷?、電流信號準(zhǔn)確無誤,為控制決策提供可靠依據(jù)。溫度傳感器則如同電池的“體溫計”,實時監(jiān)測電池溫度,為溫度保護提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。一旦溫度超出安全范圍,保護板將立即采取措施,防止電池因高溫或低溫而受損。三輪車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)效果