随着科技的持续进步,锂电池保护板也朝着智能化、集成化、高安全性的方向不断发展。未来,保护板将拥有更为强大的数据分析与处理能力,能够实时监测电池的健康状况,提前预知潜在故障,并借助物联网技术实现远程监控与智能管理;同时,更多功能模块将被集成到保护板中,以提升其性能、可靠性,并减小体积、降低成本;在安全性方面,将采用更为先进的保护技术与更可靠的电路设计、元件选型,确保在各种复杂甚至极端环境下,都能为锂电池提供坚如磐石的保护 。无保护易引发燃爆、起火,尤其大容量锂电池。如何锂电池保护板IC
锂电池保护板具备多项至关重要的功能。过充保护功能可在电池充电过程中,当电芯电压上升至预设的过充保护电压值(例如常见的 4.25±0.05V,不同电池类型及应用场景下该数值会有所差异)时,迅速切断充电回路,防止电池因过度充电而引发鼓包、燃烧甚至危险等严重安全事故;过放保护功能则在电池放电阶段,一旦电芯电压下降到设定的过放保护电压值(如 2.90±0.08V),即刻切断放电回路,避免电池过度放电,有效延长电池的使用寿命;过流保护功能能够在充放电电流超过设定的过流保护值时,快速断开电路,防止电池和其他设备因过大电流而烧毁;短路保护功能可在检测到电池输出端发生短路瞬间,立即切断电路,确保使用过程的安全性。此外,部分保护板还具备过温保护功能,通过安装可恢复性温度保护开关,当电池温度过高时,及时切断电路,待温度恢复正常后再恢复工作,保障电池在适宜的温度范围内运行。便携式户外电源锂电池保护板报价用万用表测量输出端电压,若异常(如0V或无变化),可能保护管失效。
锂电池保护板主要由控制芯片、MOSFET 管、采样电阻、电容等电子元件组成。控制芯片是保护板的重心,它通过采样电阻实时监测电池组的电压、电流等参数,并与内部预设的阈值进行比较。当检测到的参数超出正常范围时,控制芯片会发出相应的控制信号,驱动 MOSFET 管的导通或截止,从而实现对电池组充放电回路的通断控制,达到保护电池的目的。消费电子领域:广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、移动电源等设备中,保障锂电池的安全使用,延长电池使用寿命,同时也为这些设备的稳定运行提供了保障。电动交通工具领域:如电动汽车、电动摩托车、电动自行车等,锂电池保护板是电池系统中不可或缺的一部分,它不仅要保护电池安全,还要满足车辆在不同工况下的充放电需求,对保护板的性能和可靠性要求极高。储能系统领域:在太阳能储能系统、风能储能系统以及电网储能系统等中,锂电池保护板用于保护大容量的锂电池组,确保储能系统的稳定运行和安全性,提高能源的利用效率。
控制芯片:是保护板的中心部件,负责监测电池组的电压、电流等参数,并根据预设的阈值进行判断和控制,以实现各种保护功能。常见的控制芯片有德州仪器(TI)的 BMS 芯片、意法半导体(ST)的相关芯片等。MOSFET 开关管:用于控制电池组的充放电回路,当控制芯片检测到异常情况时,会通过控制 MOSFET 开关管的导通和截止来切断电路。MOSFET 开关管具有导通电阻小、开关速度快等优点,能够有效地降低电路的功耗和发热。电阻、电容等元件:电阻用于分压、限流等,电容则用于滤波、储能等,它们与控制芯片和 MOSFET 开关管等配合,共同完成保护板的各项功能。此外,部分保护板还可能配备温度传感器,用于监测电池组的温度,当温度过高或过低时进行相应的保护动作。保护板通过内部的控制芯片实时监测电池的电压和温度。当检测到异常时,控制芯片会切断电路,从而保护电池。
目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中,如电动工具、机器人(搬运机器人、助力机器人)、IOT智能家居(扫地机器人、电动吸尘器)、电动叉车、电动低速车(电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等)、轻混合动力汽车等。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,除了从控、主控之外,还有一层总控。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。被动均衡(电阻耗能)或主动均衡(能量转移),解决电芯间电压差异,提升整体寿命。太阳能锂电池保护板保护IC
电压低于阈值(如2.5V)时,关闭放电回路防止电池损坏。如何锂电池保护板IC
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,能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用中,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。如何锂电池保护板IC