鋰電池保護(hù)板,作為鋰離子電池組的重要安全防線,扮演著至關(guān)重要的角色。它如同一位忠實的守護(hù)者,時刻監(jiān)控著電池組的電壓、電流和溫度,確保電池在安全范圍內(nèi)工作。當(dāng)電池出現(xiàn)過充、過放、短路或溫度異常等危險情況時,保護(hù)板會迅速響應(yīng),切斷相關(guān)電路,防止電池受損甚至引發(fā)火災(zāi)。同時,它還能實現(xiàn)電池組的均衡管理,確保每個單體電池都能均勻充電和放電,延長電池組的使用壽命。鋰電池保護(hù)板以其精細(xì)的保護(hù)機(jī)制、可靠的穩(wěn)定性和精良的性能,為鋰電池的安全使用提供了堅實的保護(hù)。無論是電動汽車、儲能系統(tǒng)還是便攜式電子設(shè)備,都離不開鋰電池保護(hù)板的默默守護(hù)。 哪些設(shè)備必須安裝鋰電池保護(hù)板?湖南中穎電子鋰電池保護(hù)板
主動均衡是通過電量轉(zhuǎn)移的方式來實現(xiàn),這種方式效率更高、損失更小。不同廠家可能采用不同的方法,均衡電流也可能有所不同,范圍通常在1~10A之間。被動均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,而主動均衡則更適用于高串?dāng)?shù)、大容量的動力型鋰電池組應(yīng)用。對于電池管理系統(tǒng)(BMS)而言,除了均衡功能外,均衡策略的制定同樣至關(guān)重要。主動均衡機(jī)制采用電量轉(zhuǎn)移的方式,將組內(nèi)電池的總電量轉(zhuǎn)移給容量較小的電池。電感式主動均衡以物理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ),集成了電源開關(guān)和微型電感,實現(xiàn)雙向均衡。它可以通過相鄰電池間的電荷轉(zhuǎn)移來均衡電池,無論是放電、充電還是靜置狀態(tài),都可以進(jìn)行均衡,且均衡效率高達(dá)92%。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。 湖南中穎電子鋰電池保護(hù)板鋰電池儲能有適應(yīng)響應(yīng)快、占地面積小,適合電網(wǎng)調(diào)峰、家庭儲能等場景。
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動均衡-主動采用儲能器件,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。被動均衡運用電阻,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。啟動均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動主動均衡,均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡,均衡時間一般為幾個小時。均衡電流:主動均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過程均可實現(xiàn),均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動均衡軟硬件實現(xiàn)簡單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。
鋰電池保護(hù)板的組成并不復(fù)雜,但各組件分工明確。操作IC是保護(hù)板的“大腦”,負(fù)責(zé)實時采集電池的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的保護(hù)閾值判斷是否需要啟動保護(hù)機(jī)制。MOS管則相當(dāng)于“開關(guān)”,在IC的指令下導(dǎo)通或截止,實現(xiàn)充電或放電回路的通斷。此外,保護(hù)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(zhǔn)確性和保護(hù)動作的及時性。其工作原理基于閉環(huán)反饋。保護(hù)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(jìn)行分析處理,與內(nèi)部預(yù)設(shè)的保護(hù)參數(shù)進(jìn)行比對。當(dāng)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(dǎo)通狀態(tài)切換為截止?fàn)顟B(tài),從而切斷充放電回路,實現(xiàn)保護(hù)功能。當(dāng)電池狀態(tài)復(fù)原到正常后,IC會控制MOS管重新導(dǎo)通,恢復(fù)電池的充放電功能。 保持干燥清潔,避免擠壓、高溫環(huán)境即可,一般無需特殊維護(hù)。
BMS是鋰離子電池組的作用中心,電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池管理系統(tǒng)包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。BMS根據(jù)實時采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)、絕緣保護(hù)等功能,并實現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細(xì)分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對電芯進(jìn)行安全、及時的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,操控充電各個階段的充電狀態(tài)。 在電動車中,BMS能夠提高電池的安全性、延長使用壽命、優(yōu)化能量管理,并提供實時數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升整車性能。三輪車鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌
鋰電池組由多節(jié)電芯串聯(lián)組成,各電芯特性存在差異,充電時部分電芯部分未充滿,長期如此影響電池組性能。湖南中穎電子鋰電池保護(hù)板
工業(yè)設(shè)備應(yīng)用(如AGV機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備)則對鋰電池保護(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,并通過隔離電路杜絕患者觸電風(fēng)險。礦用設(shè)備更結(jié)合防爆外殼與保護(hù)板聯(lián)動機(jī)制,在檢測到短路時優(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。
在這類場景中,BMS上電自檢功能成為標(biāo)配,可自動診斷MOS管通斷狀態(tài),預(yù)防隱性故障積累。 湖南中穎電子鋰電池保護(hù)板