電池保護板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構成上看,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。電池保護板根據(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、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,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分領域,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)整控制充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、高效的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預充、恒流充電、恒壓充電,有效控制充電各個階段的充電狀態(tài)。鋰電池保護板通過采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,通過對系統(tǒng)狀態(tài)的實時監(jiān)控,達到管理電池組的目的。換電柜鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)
一、鋰電池保護板的主要作用是對充放電過程中的電壓、電流進行監(jiān)測和控制,以保證鋰電池的安全性、壽命和性能穩(wěn)定性。具體來說,鋰電池保護板可以實現(xiàn)以下幾個方面的保護功能:1.過充保護:在電池充電時,當電池電壓達到一定的閾值時,保護板會自動斷開充電電路,避免電池過充,造成安全事故。2.過放保護:在電池放電時,當電池電壓降到一定的閾值時,保護板會自動切斷電池輸出,避免電池過放,損壞電池并影響使用壽命。3.過流保護:在電池充放電過程中,當電流超過一定的安全值時,保護板會自動切斷電路,避免電流過大而導致電池損壞或發(fā)生安全事故。4.短路保護:當電路中出現(xiàn)短路故障時,保護板能夠迅速切斷電路,避免電池過放或過充、燒毀電器設備,甚至引發(fā)火災等安全事故。便攜式戶外電源鋰電池保護板定制深圳智慧動鋰電子股份有限公司的鋰電池保護板通過了新國標認證。
入局鋰電池保護板制造的廠商有幾類:一類是動力電池保護板中具主導能力的終端用戶-車廠,事實上國外BMS制造實力較強的也就是車廠,如通用、特斯拉等;國內(nèi)有比亞迪、華霆動力等。第二類是電池廠,包含電芯廠商與做pack的廠商,如三星、寧德時代、欣旺達、德賽電池、拓邦股份、等;第三類專業(yè)的鋰電池保護板制造商,此類廠商有多年的電力電子技術積累,有高校背景或相關企業(yè)背景的研發(fā)團隊,如億能電子、杭州高特電子、協(xié)能科技、等企業(yè)。目前看來儲能電池的終端用戶沒有加入鋰電池保護板研發(fā)與制造的需求與具體行動,可以認為儲能電池保護板行業(yè)缺乏一個占據(jù)了重要優(yōu)勢的參與者,給電池廠以及專注做儲能鋰電池保護板的廠商留下了巨大的發(fā)展空間。儲能市場一旦確立,將給予電池廠與專業(yè)鋰電池保護板生產(chǎn)廠商以非常大的發(fā)揮空間。
電池管理系統(tǒng)大的方向講,在電動汽車和混合動力汽車中必不可少,必須對電池進行檢測,才能保證電池正常充放電,防止過充和過放,延長使用壽命,保證續(xù)航里程。鋰電池能量密度高,電池內(nèi)部化學物質(zhì)活性強。當電芯出現(xiàn)過充、過放等非正常使用時,極有可能出現(xiàn)電池損壞,極端情況下,還會導致起火。因此,鋰電池需要有一套監(jiān)控系統(tǒng),隨時監(jiān)控鋰電池的電壓,電流等參數(shù),一旦超過事先設定的閾值,則直接關斷電池主回路。電池管理系統(tǒng)BMS是電動車的關鍵要素。目前鋰電池保護板架構主要分為集中式架構和分布式架構。
鋰電池保護板的工作原理并不復雜,卻十分精密。它由微控制器、MOS管、電阻、電容等電子元件共同構成,通過實時監(jiān)測電池的電壓和電流等關鍵參數(shù),確保電池始終處于安全的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或電流超出設定的安全范圍,微控制器會迅速響應,指揮MOS管執(zhí)行相應的動作,從而實現(xiàn)對電池充放電的有效控制。隨著新能源電動汽車、無人機、移動電源等領域的飛速發(fā)展,鋰電池保護板的應用場景越來越廣。無論是在高海拔地區(qū)的無人機飛行,還是深海中的水下設備供電,亦或是電動汽車的長途行駛,鋰電池保護板都在默默地發(fā)揮著其至關重要的作用。它不僅保障了設備的正常運行,更守護著用戶的生命財產(chǎn)安全。通過平衡管理,鋰電池保護板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個電池組的充放電性能。中穎電子鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)工廠
鋰電池保護板還會對電池包進行信息的管理,包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲。換電柜鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)
家用儲能系統(tǒng)通常由電池組,電池管理系統(tǒng)(BMS),儲能變流器(PCS)和能量管理系統(tǒng)(EMS)構成,其中儲能電池和變流器是價值量較高的關鍵環(huán)節(jié),節(jié)省電費是家庭用戶配置儲能的重要動力。太陽能光伏在白天發(fā)電,但家庭用戶的用電高峰在夜間,發(fā)電和用電時間不匹配,配置儲能可以幫助用戶將白天多發(fā)的電儲存起來,供夜間使用;另一方面,用戶在一天中不同時間用電電價不同、存在峰谷價的情況下,儲能系統(tǒng)可以在低谷時段通過電網(wǎng)或自用光伏電池板充電,高峰時段放電供負載使用,從而避免在高峰時段從電網(wǎng)用電,有效節(jié)省電費。換電柜鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)