鋰電池保護板具備多項至關(guān)重要的功能,。過充保護功能可在電池充電過程中,,當(dāng)電芯電壓上升至預(yù)設(shè)的過充保護電壓值(例如常見的 4.25±0.05V,不同電池類型及應(yīng)用場景下該數(shù)值會有所差異)時,,迅速切斷充電回路,,防止電池因過度充電而引發(fā)鼓包、燃燒甚至危險等嚴(yán)重安全事故,;過放保護功能則在電池放電階段,,一旦電芯電壓下降到設(shè)定的過放保護電壓值(如 2.90±0.08V),即刻切斷放電回路,,避免電池過度放電,,有效延長電池的使用壽命;過流保護功能能夠在充放電電流超過設(shè)定的過流保護值時,,快速斷開電路,,防止電池和其他設(shè)備因過大電流而燒毀;短路保護功能可在檢測到電池輸出端發(fā)生短路瞬間,,立即切斷電路,,確保使用過程的安全性。此外,,部分保護板還具備過溫保護功能,,通過安裝可恢復(fù)性溫度保護開關(guān),當(dāng)電池溫度過高時,,及時切斷電路,,待溫度恢復(fù)正常后再恢復(fù)工作,保障電池在適宜的溫度范圍內(nèi)運行,。鋰電池保護板主要有端口節(jié)流,、電壓保護、反向放電,、溫度保護,、錯誤充電、欠壓指示等諸多功能,。電摩鋰電池保護板定制
鋰電池保護板主要由控制芯片,、MOSFET 管、采樣電阻,、電容等電子元件組成,。控制芯片是保護板的重心,,它通過采樣電阻實時監(jiān)測電池組的電壓,、電流等參數(shù),,并與內(nèi)部預(yù)設(shè)的閾值進行比較。當(dāng)檢測到的參數(shù)超出正常范圍時,,控制芯片會發(fā)出相應(yīng)的控制信號,,驅(qū)動 MOSFET 管的導(dǎo)通或截止,從而實現(xiàn)對電池組充放電回路的通斷控制,,達(dá)到保護電池的目的,。消費電子領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦,、筆記本電腦,、移動電源等設(shè)備中,保障鋰電池的安全使用,,延長電池使用壽命,,同時也為這些設(shè)備的穩(wěn)定運行提供了保障。電動交通工具領(lǐng)域:如電動汽車,、電動摩托車,、電動自行車等,鋰電池保護板是電池系統(tǒng)中不可或缺的一部分,,它不僅要保護電池安全,,還要滿足車輛在不同工況下的充放電需求,對保護板的性能和可靠性要求極高,。儲能系統(tǒng)領(lǐng)域:在太陽能儲能系統(tǒng)、風(fēng)能儲能系統(tǒng)以及電網(wǎng)儲能系統(tǒng)等中,,鋰電池保護板用于保護大容量的鋰電池組,,確保儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和安全性,提高能源的利用效率,。什么是鋰電池保護板工廠鋰電池保護板怎樣避免電池過放,?
主動均衡技術(shù)主動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,從而縮短充電時間,,延長放電使用時間,。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量,、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟些,。主動均衡則較為復(fù)雜,,變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本明顯增加,。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,能量利用率相比被動均衡更高,。在實際應(yīng)用中,,主動均衡技術(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主動均衡芯片,,它采用了先進的智能算法,能夠快速有效地補償電池組產(chǎn)生的差異,,確保電池一致性,,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。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,。
鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時,鋰離子從正極板脫嵌,,通過電解液嵌入到負(fù)極板上,;放電時,鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上,;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,,隨著鋰離子的脫嵌,,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時,,隨著鋰離子的嵌入,,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時,,正極晶格會產(chǎn)生崩塌,,鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞,。過放時,,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,,電池容量急劇下降,。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),,從而導(dǎo)致電池的損壞,。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,。鋰電池保護板是成品鋰電池的重要組成部分,,與鋰電池芯共同構(gòu)成了鋰離子電池組的完整結(jié)構(gòu),,保證電池的安全。
實際應(yīng)用中,,保護板面臨電壓采樣偏差,、MOS管擊穿、低溫性能衰退等共性挑戰(zhàn),。多串電池組因分壓電阻精度不足可能導(dǎo)致±50mV的累積誤差,,通過選用0.1%精度的金屬膜電阻并結(jié)合軟件校準(zhǔn)可降至±5mV以內(nèi)。MOS管在浪涌電流下的擊穿風(fēng)險則通過TVS二極管與兩倍耐壓選型策略化解,,例如48V系統(tǒng)選用100V耐壓MOS,。在-30℃嚴(yán)寒環(huán)境中,常規(guī)MOS管內(nèi)阻暴增3倍,,Infineon OptiMOS系列低溫器件配合PTC加熱膜可維持正常導(dǎo)通特性,。此外,電動車電機產(chǎn)生的電磁干擾可能擾亂BMS通信,,采用雙絞屏蔽線加磁環(huán)濾波的方案可將誤碼率降低90%以上,。用戶端需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范,禁止私自調(diào)整保護參數(shù),,儲能系統(tǒng)每季度檢測電壓一致性,,戶外設(shè)備加裝IP67防護盒,形成從硬件設(shè)計到使用維護的全鏈條安全保障,。隨著固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展,,未來保護板將集成固態(tài)斷路器,響應(yīng)速度提升至納秒級,,并與AI預(yù)測性維護結(jié)合,,實現(xiàn)更智能的風(fēng)險前置管理。電池保護板管理系統(tǒng)的主要職能包括監(jiān)控,、保護和優(yōu)化電池性能。電動兩輪車鋰電池保護板電池管理系統(tǒng)研發(fā)
鋰電池保護板具有欠壓指示功能,,這個功能有助于在放電的過程中檢測電壓輸出的變化,。電摩鋰電池保護板定制
儲能電池管理系統(tǒng)(ESBMS)與動力電池管理系統(tǒng)(BMS)的不同之處儲能電池管理系統(tǒng),與動力電池管理系統(tǒng)非常類似,。但動力電池系統(tǒng)處于高速運動的電動汽車上,,對電池的功率響應(yīng)速度和功率特性、SOC估算精度,、狀態(tài)參數(shù)計算數(shù)量,,都有更高的要求。儲能系統(tǒng)規(guī)模極大,,集中式電池管理系統(tǒng)與儲能電池管理系統(tǒng)差異明顯,,這里只拿動力電池分布式電池管理系統(tǒng)與其對比,。電池及其管理系統(tǒng)在各自系統(tǒng)里的位置有所不同;硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同,;通訊協(xié)議有區(qū)別,;儲能電站采用的電芯種類不同,則管理系統(tǒng)參數(shù)區(qū)別較大,。電摩鋰電池保護板定制