電池保護(hù)板的自身參數(shù),,比如自耗電分為工作自耗電和靜態(tài)(睡眠)自耗電,,保護(hù)板自耗電的電流一般是ua級(jí)別,。工作自耗電電流較大,主要為保護(hù)芯片,、mos驅(qū)動(dòng)等消耗。保護(hù)板的自耗電太大會(huì)過(guò)多消耗電池電量,,如果長(zhǎng)時(shí)間擱置的電池,,保護(hù)板自耗電可能導(dǎo)致電池虧電。自耗電和內(nèi)阻等,,他們不起保護(hù)作用,,但是對(duì)電池的性能是有影響的。保護(hù)板的主回路內(nèi)阻也是一個(gè)很重要的參數(shù),,保護(hù)板的主回路內(nèi)阻主要來(lái)源于pcb板上鋪設(shè)阻值,,mos的阻值(主要)和分流電阻的阻值。在保護(hù)板進(jìn)行充放電時(shí),,特別是mos部分,,會(huì)產(chǎn)生大量的熱,因此一般保護(hù)板的mos上都需要貼一大塊的鋁片用于導(dǎo)熱和散熱,。除了這些基本功能以外,,為了使用不同的應(yīng)用場(chǎng)景個(gè)需求,保護(hù)板還有各種各樣的附加功能(如均衡),,特別是帶軟件的保護(hù)板,,功能更是異常豐富,比如藍(lán)牙,、wifi,、GPS、串口,、CAN等應(yīng)有盡有,,再高階一點(diǎn),,就成了電池管理系統(tǒng)了(BMS)。 BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢(shì):提高電池壽命:通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)電池,,避免電池過(guò)充,、過(guò)放等問(wèn)題。鋰電池BMS云平臺(tái)
鋰電池BMS保護(hù)板的過(guò)充保護(hù):場(chǎng)效應(yīng)管Q1,、Q2可等效為兩只開(kāi)關(guān),,當(dāng)Q1或Q2的G極電壓大于1V時(shí),開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通,。導(dǎo)通開(kāi)關(guān)管的D,、S間內(nèi)阻很小(數(shù)十毫歐姆),,相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,;當(dāng)G極電壓小于0.7V時(shí),開(kāi)關(guān)管截止,,截止的開(kāi)關(guān)管的D,、S極間的內(nèi)阻很大(幾兆歐姆),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi),。電池包充電時(shí),,當(dāng)鋰動(dòng)力電池包通過(guò)充電器正常充電時(shí),隨著充電時(shí)間的增加,,電芯兩端的電壓將逐漸升高,,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V(通常稱為過(guò)充保護(hù)電壓)時(shí),控制IC將判斷電芯已處于過(guò)充電狀態(tài),,控制IC將使Q2截止,,此時(shí)電芯的B一極與保護(hù)電路的P-端之間處于斷開(kāi)狀態(tài)并保持,即電芯的充電回路被切斷,,停止充電,。怎樣BMS管理系統(tǒng)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,。
儲(chǔ)能BMS廠商一般從動(dòng)力電池BMS發(fā)展而來(lái),,因此,很多設(shè)計(jì)和名詞有歷史沿革比如動(dòng)力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,,后者控制,。因?yàn)殡娦臼且粋€(gè)電化學(xué)的過(guò)程,多個(gè)電芯組成一個(gè)電池,,由于每個(gè)電芯特性,,無(wú)論制造多精密,隨使用時(shí)間,,環(huán)境,,各個(gè)電芯都會(huì)存在誤差與不一致的地方,,故電池管理系統(tǒng),就是通過(guò)有限的參數(shù),,去評(píng)估當(dāng)前電池的狀態(tài),,有點(diǎn)像中醫(yī)看病,通過(guò)表征,,看你得了啥病,,不是西醫(yī),需要一些理化分析,,人體的理化分析就像電池的電化學(xué)特性,,可以通過(guò)大型試驗(yàn)儀器去測(cè)量,但是嵌入式系統(tǒng)很難去評(píng)估電化學(xué)的一些指標(biāo),,故BMS就是一個(gè)老中醫(yī),。
儲(chǔ)能BMS主動(dòng)均衡和被動(dòng)均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動(dòng)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(dòng)均衡-主動(dòng)采用儲(chǔ)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(dòng)均衡運(yùn)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(dòng)均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開(kāi)始啟動(dòng)主動(dòng)均衡,均衡時(shí)間一般是24小時(shí)都在工作,。在電池快接近充滿的電壓下才啟動(dòng)被動(dòng)放電均衡,,均衡時(shí)間一般就幾個(gè)小時(shí)。均衡電流:主動(dòng)均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過(guò)程均可實(shí)現(xiàn),,均衡效果明顯,。被動(dòng)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(dòng)均衡電路復(fù)雜,故障率高,,成本高,。被動(dòng)均衡軟硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(lái)越高,。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動(dòng)均衡的策略仍然是市場(chǎng)的主流選擇,。 集中式BMS架構(gòu) 集中式BMS具有成本低,、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),。
BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢(shì):提高電池壽命:通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)電池,,避免電池過(guò)充、過(guò)放等問(wèn)題,,BMS系統(tǒng)保護(hù)板能夠有效延長(zhǎng)電池的使用壽命,。增強(qiáng)安全性:BMS系統(tǒng)保護(hù)板在預(yù)防過(guò)充、過(guò)放,、短路等問(wèn)題方面發(fā)揮著重要作用,,有效降低了電池?fù)p壞甚至起火的風(fēng)險(xiǎn),保障了用戶的人身和財(cái)產(chǎn)安全,。優(yōu)化性能:通過(guò)平衡管理,,BMS系統(tǒng)保護(hù)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(gè)電池組的充放電性能,,使電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力輸出更加穩(wěn)定和高效,。 BMS保護(hù)板也可以按照串?dāng)?shù)和持續(xù)放電電流大小來(lái)分。三輪車(chē)BMS芯片
BMS系統(tǒng)保護(hù)板在防止過(guò)充,、過(guò)放,、短路等問(wèn)題方面發(fā)揮著重要作用,降低電池?fù)p壞起火幾率,,保護(hù)人財(cái)物安全,。鋰電池BMS云平臺(tái)
BMS保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能,,必須要能夠主動(dòng)切斷電池主回路,。因此,在電池包內(nèi)部,,電池的主回路是要經(jīng)過(guò)保護(hù)板的,。為了對(duì)充電和放電都能進(jìn)行控制,保護(hù)板必須具有兩個(gè)開(kāi)關(guān),,分別控制充電和放電回路(姑且這么理解),。在同口保護(hù)板中,這兩個(gè)開(kāi)關(guān)串在一條線上,,接到電池包外部,,充電和放電都經(jīng)過(guò)此線。而在分口保護(hù)板中,電池分出兩根線,,分別接充電開(kāi)關(guān)和放電開(kāi)關(guān),,再接到電池外部。之所以會(huì)出現(xiàn)同口和分口保護(hù)板,,是為了降低成本:一般電動(dòng)車(chē)鋰電池包的充電電流要比放電電流小,如果兩個(gè)開(kāi)關(guān)串到一條線上,,那么兩個(gè)開(kāi)關(guān)就得照著大的買(mǎi),。而分口的話,充電電流小,,就可以用一個(gè)更小的開(kāi)關(guān),。這里說(shuō)的開(kāi)關(guān),其實(shí)就是MOSFET,,是鋰電保護(hù)板的主要成本,而且國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限,,重點(diǎn)部件需要進(jìn)口,。鋰電池BMS云平臺(tái)
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