随着新能源产业的快速发展,动力锂离子电池广泛应用于基站储能、UPS、电动汽车,以及电动工具、自行车滑板车、电摩、太阳能路灯、逆变器、喷雾器、航模、筋膜枪、智能装备等多个市场领域。相对于铅酸、镍氢镍镉电池而言,锂离子电池具有不可替代的优势。其无记忆效应、自放电小(不到镍氢电池的1/20)、循环次数多(铅酸一般 400次,而铁锂电池可达 2000次),使用寿命长;可高倍率充放电,充电快,大电流工作时能平稳放电;重量轻、体积小,能量密度约为铅酸电池的6倍,单体工作电压约等于 3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压;绿色环保,不含铅、镉、汞等重金属。实际应用中动力锂离子电池组必须配备的保护电路,故采用动力锂电池保护板确保锂离子电池安全性及电池容量、使用寿命等。均衡电流和均衡起控点也是锂电池保护板的重要参数。光伏储能锂电池保护板软件开发
从硬件结构看,锂电池保护板由控制芯片、MOS管、采样电阻及辅助元件(如NTC热敏电阻)协同构成。控制芯片负责数据采集与逻辑判断,MOS管作为执行开关控制充放电回路通断,而采样电阻则用于精确测量电流与分压。在选型时需重点匹配电池类型(三元锂/磷酸铁锂)、电压等级及电流需求,例如电动工具需选择持续电流30A以上的型号,同时兼顾低内阻(通常<50mΩ)以减少能量损耗。对于复杂场景如电动汽车或储能系统,保护板往往升级为电池管理系统(BMS),集成温度监控、通信接口(CAN/UART)及主动均衡功能,以应对高低温环境、多串电池组管理及远程监控需求。实际应用中,保护板广阔覆盖消费电子、电动交通工具、工业设备及储能领域。手机、无人机等小型设备依赖单节保护板实现基础防护,而电动车电池组则需多串保护板配合BMS实现动态均衡与故障诊断。值得注意的是,用户需避免擅自绕过保护板使用裸电池,并定期检测均衡功能与保护阈值,尤其在高温、高湿环境中需加强绝缘防护。若出现误触发或不工作现象,可能源于MOS管损坏或焊接故障,需及时检修更换。总之,锂电池保护板通过多层次的安全策略,在能量密度与安全性之间构建了关键平衡,成为现代锂电技术普及的重要基石。软件锂电池保护板IC若电池组发生短路,会产生很大的热量和电流,可能使电池燃烧,此时保护板能迅速断开负载以保障安全。
过充保护:防止锂电池在充电过程中因过充而导致电池鼓包、燃烧甚至燃爆等安全问题,当电池组电压达到设定的过充保护电压值时,保护板会自动切断充电回路,停止充电。过放保护:避免锂电池在放电过程中过度放电,导致电池性能下降甚至损坏,当电池组电压下降到设定的过放保护电压值时,保护板会切断放电回路,禁止继续放电。过流保护:当电池组的充放电电流超过设定的阈值时,保护板会迅速切断电路,以防止因过流造成电池发热、损坏以及线路烧毁等问题。短路保护:一旦检测到电池组输出端发生短路情况,保护板会立即动作,切断电路,避免短路电流对电池和其他设备造成损害。
在工作原理上,当电芯电压处于正常工作区间(如 2.5V 至 4.3V)时,控制 IC 控制 MOS 开关保持导通状态,使电芯与外电路顺畅连接,保护板正常输出电压。一旦电芯电压出现异常,例如达到过充设定值,控制 IC 便会迅速发出指令,断开 MOS 开关的输出,停止充电;当电芯电压下降至过放设定值,控制 IC 会立即切断放电回路;在短路情况下,负载电流急剧增大达到极限值,保护板会迅速响应,切断放电回路,从而详尽守护锂电池的安全。锂电池保护板广泛应用于消费电子、电动交通工具、储能系统等众多领域。在消费电子领域,像手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中,保护板确保了锂电池在频繁充放电过程中的安全性与稳定性,让用户能够放心使用;在电动交通工具领域,如电动汽车、电动自行车,保护板对于保障动力系统的可靠运行至关重要,防止电池在充放电时出现过充、过放、过流等问题,为出行安全保驾护航;在储能系统领域,无论是太阳能储能系统、风力储能系统,还是家庭储能设备,保护板都能有效保护大容量锂电池组,提升储能系统的稳定性与使用寿命。当电池出现异常情况时,保护板可以及时向用户发出预警信息并采取相应的保护措施。
储能BMS厂商一般从动力电池BMS发展而来,因此,很多设计和名词有历史沿革比如动力电池里一般分为BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因为电芯是一个电化学的过程,多个电芯组成一个电池,由于每个电芯特性,无论制造多精密,根基使用时间、环境,各个电芯都会存在误差与不一致的地方。故电池管理系统,就是通过有限的参数,去评估当前电池的状态,有点像中医看病,通过表征,看你得了啥病,不是西医,需要一些理化分析,人体的理化分析就像电池的电化学特性,可以通过大型试验仪器去测量,但是嵌入式系统很难去评估电化学的一些指标,故BMS就是一个老中医。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。新型电子元件和PCB板材料的引入也将为锂电池保护板的技术升级提供有力支持。高科技锂电池保护板云平台设计
锂电池保护板通过实时监测电池状态并提供多重保护功能,确保电池在充放电过程中的安全性和可靠性。光伏储能锂电池保护板软件开发
主动均衡技术主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理在充电和放电循环期间,是将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,使得电池PACK内的电荷得到重新分配,从而缩短充电时间,延长放电使用时间。在适用场景上,主动均衡更加适用于大容量、高串数的锂电池组应用。BMS被动均衡技术先于主动均衡在电动市场中应用,技术也较为成熟些。主动均衡则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本明显增加。但主动均衡相比采用能量传递分配的原则,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用过程中,主动均衡技术也被普遍认为更为高效和合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了先进的智能算法,能够快速有效地补偿电池组产生的差异,确保电池一致性,延长电池组的使用寿命和平均无故障时间。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。光伏储能锂电池保护板软件开发