鋰電池保護(hù)板是專為串聯(lián)鋰電池組設(shè)計(jì)的充放電保護(hù)裝置。它能在電池充滿時(shí)確保各單體電池間的電壓差異小于設(shè)定值,通常為±20mV,實(shí)現(xiàn)電池組的均衡充電,有效改善串聯(lián)充電方式下的充電效果。此外,保護(hù)板能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池組中每個(gè)單體電池的狀態(tài),包括過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路和過(guò)溫等,以確保電池的安全使用并延長(zhǎng)其壽命。鋰電池保護(hù)板內(nèi)部主要由控制IC、開關(guān)管(MOS管)、精密電阻以及輔助器件等組成,這些組件協(xié)同工作,共同實(shí)現(xiàn)鋰電池的充放電保護(hù)功能,確保電池在各種復(fù)雜環(huán)境下都能安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。鋰電池化學(xué)性質(zhì)活潑,過(guò)流或短路可能引發(fā)高溫危險(xiǎn)。保護(hù)板通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓,主動(dòng)切斷回路,保障電池壽命。光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌
控制芯片:是保護(hù)板的中心部件,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池組的電壓、電流等參數(shù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行判斷和控制,以實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。常見的控制芯片有德州儀器(TI)的BMS芯片、意法半導(dǎo)體(ST)的相關(guān)芯片等。MOSFET開關(guān)管:用于操作電池組的充放電回路,當(dāng)控制芯片檢測(cè)到異常情況時(shí),會(huì)通過(guò)控制MOSFET開關(guān)管的導(dǎo)通和截止來(lái)切斷電路。MOSFET開關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度快等好處,能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱。電阻、電容等元件:電阻用于分壓、限流等,電容則用于濾波、儲(chǔ)能等,它們與控制芯片和MOSFET開關(guān)管等配合,共同完成保護(hù)板的各項(xiàng)功能。此外,部分保護(hù)板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測(cè)電池組的溫度,當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。 機(jī)器人鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)軟件開發(fā)為什么鋰電池必須用保護(hù)板?
鋰電池是否可以省略保護(hù)板的使用?這一問題引發(fā)了不少討論。保護(hù)板的設(shè)計(jì)初衷是為了電池的安全,防止過(guò)充、過(guò)放以及短路等潛在危險(xiǎn)。然而,磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn)使得一些人提出了不同的看法,認(rèn)為這種電池類型具有足夠的穩(wěn)定性,因此可能無(wú)需額外的保護(hù)板。但我們需要明確的是,鋰電池保護(hù)板的功能并不僅限于防止過(guò)充和過(guò)放。鋰電池保護(hù)板實(shí)際上是一個(gè)充放電的保護(hù)系統(tǒng),特別是對(duì)于串聯(lián)的電池組而言。它能夠確保電池組中每個(gè)單體電池之間的電壓差保持在一個(gè)設(shè)定的安全范圍內(nèi),從而實(shí)現(xiàn)更為均勻的充電。此外,保護(hù)板還具備監(jiān)測(cè)功能,能夠檢測(cè)到電池組中的任何單體電池是否出現(xiàn)過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路或過(guò)溫等異常情況,進(jìn)而及時(shí)采取措施以保護(hù)電池并延長(zhǎng)其使用壽命。
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(如SOC、SOH)和智能充放電管理。鋰電池保護(hù)板的故障表現(xiàn)有哪些?
鋰電池保護(hù)板是鋰電池組中不可或缺的安全管理組件,其中心功能在于實(shí)時(shí)監(jiān)控電池狀態(tài)并防止異常工況引發(fā)的安全隱患。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護(hù)板通過(guò)集成操作芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開關(guān),對(duì)電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到單節(jié)電池電壓超過(guò)過(guò)充閾值(如三元鋰電池)時(shí),保護(hù)板會(huì)立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控風(fēng)險(xiǎn);反之,若電壓低于過(guò)放閾值(如三元鋰),則斷開放電回路,防止電池因過(guò)度放電導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷和容量衰減。對(duì)于突發(fā)的過(guò)流或短路故障,保護(hù)板能在微秒級(jí)時(shí)間內(nèi)響應(yīng),通過(guò)高耐壓MOS管(如8205A)切斷電路,有效抑制高溫或起火風(fēng)險(xiǎn)。此外,多串電池組還需依賴均衡功能(被動(dòng)電阻耗散或主動(dòng)能量轉(zhuǎn)移)來(lái)消除電芯間的電壓差異,從而延長(zhǎng)整體電池壽命。鋰電池保護(hù)板側(cè)重基礎(chǔ)安全防護(hù),BMS功能更復(fù)雜(如均衡、通信),多用于大型電池系統(tǒng)。硬件鋰電池保護(hù)板電池管理系統(tǒng)效果
部分保護(hù)板集成溫度傳感器,過(guò)熱/過(guò)冷時(shí)切斷電路。光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌
主動(dòng)均衡技術(shù)主動(dòng)均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環(huán)期間,是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配,從而縮短充電時(shí)間,延長(zhǎng)放電使用時(shí)間。在適用場(chǎng)景上,主動(dòng)均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動(dòng)均衡技術(shù)先于主動(dòng)均衡在電動(dòng)市場(chǎng)中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟些。主動(dòng)均衡則較為復(fù)雜,變壓器方案的設(shè)計(jì)以及開關(guān)矩陣的設(shè)計(jì)無(wú)疑會(huì)使成本明顯增加。但主動(dòng)均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動(dòng)均衡更高。在實(shí)際應(yīng)用中,主動(dòng)均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為高效和合理。例如,科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動(dòng)均衡芯片,它采用了前列的智能算法,能夠快速有效地補(bǔ)償電池組產(chǎn)生的差異,確保電池一致性,延長(zhǎng)電池組的使用壽命和平均無(wú)故障時(shí)間。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。 光伏儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)品牌