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:用于操作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、开关速度快等好处,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。 与使用环境相关,正常条件下可达5年以上。无人机锂电池保护板测试
现代锂电池保护板采用多层复合电路设计,中心由高精度监测芯片、MOSFET功率管阵列及温度传感器构成。以TI的BQ76952为例,其采样精度达到±5mV,可同时监控16节电池。智能MOSFET采用氮化镓材料,导通电阻低至Ω,支持100A持续放电。多层PCB板采用FR-4耐高温基材,配合铜厚2oz的布线工艺,确保大电流通流能力。过压保护方面,系统实时比对每节电芯电压,当检测到±25mV阈值时,在20ms内切断充电回路。针对短路故障,保护板配置两级响应机制:初级100μs级硬件保护直接关断MOSFET,次级软件保护启动故障锁定。温度保护采用NTC热敏电阻网络,在-40℃~85℃范围内实现±1℃监控精度。资质锂电池保护板云平台锂电池保护板侧重基础安全防护,BMS功能更复杂(如均衡、通信),多用于大型电池系统。
BMS是锂离子电池组的控制中心,电芯(组)进行统一的监控、指挥及协调。从构成上看,电池管理系统包括电池管理芯片(BMIC)、模拟前端(AFE)、嵌入式微处理器,以及嵌入式软件等部分。BMS根据实时采集的电芯状态数据,通过特定算法来实现电池组的电压保护、温度保护、短路保护、过流保护、绝缘保护等功能,并实现电芯间的电压平衡管理和对外数据通讯。电池管理芯片是电源管理芯片的重要细分领域,包括充电管理芯片、电池计量芯片和电池安全芯片。充电管理芯片可将外部电源转换为适合电芯的充电电压和电流,并在充电过程中实时监测电芯的充电状态,调整控制充电电压、电流,确保对电芯进行安全、高效的充电。根据锂电池的特性,充电管理芯片自动进行预充、恒流充电、恒压充电,有效控制充电各个阶段的充电状态。
随着两轮电动车市场扩大,一系列管理问题也逐步凸显:换电需求逐渐上升:新国标的实施与碳中和的方针增长了我国电动车共享换电的需求通信基站、铁路等贵重电池的防盗需求也亚待解决。企业运营低效:电池厂商与换电运营商等企业缺少对电池的监控,无法掌握电池应用数据,难以减少故障电池召回、电池防盗、电池起火等运营问题。充电事故频发:全国每年因充电引起的火灾达300多起,火灾造成的死亡率接近50%,引起高度重视。监管困难:ZF急需推动新国标等政策下的电池、车辆行业规范发展,以降低监管难度并减少充电事故。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。保护板的主要组成部分有哪些?
锂电池保护板是锂电池组中不可或缺的安全管理组件,其中心功能在于实时监控电池状态并防止异常工况引发的安全危险。作为电池系统的“智能卫士”,保护板通过集成操作芯片(如DW01、BQ系列等)与MOSFET开关,对电压、电流及温度等关键参数进行动态监测。当检测到单节电池电压超过过充阈值(如三元锂电池)时,保护板会立即切断充电回路,避免电解液分解或热失控危险;反之,若电压低于过放阈值(如三元锂),则断开放电回路,防止电池因过度放电导致结构损伤和容量衰减。对于突发的过流或短路故障,保护板能在微秒级时间内响应,通过高耐压MOS管(如8205A)切断电路,杜绝高温或起火等危险。此外,多串电池组还需依赖均衡功能(被动电阻耗散或主动能量转移)来减少电芯间的电压差异,从而延长整体电池寿命。 锂电池化学性质活泼,过流或短路可能引发高温危险。保护板通过实时监测电压,主动切断回路,保障电池寿命。电摩锂电池保护板管理系统云平台设计
保护板与BMS(电池管理系统)有何区别?无人机锂电池保护板测试
成品锂电池的组成主要有两大部分,锂电池电芯和保护板,锂电池电芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯。但锂电池保护板的作用很多人都不知道,锂电池保护板,顾名思义就是保护锂电池用的,锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流,还有就是输出短路保护。锂电池在使用过程中,过充电、过放电和过电流都会影响电池使用寿命和性能,严重者会导致锂电池自燃,现已出现手机锂电池自燃致人伤亡的案例,经常出现IT和手机厂家召回锂电池产品的事件。所以每块锂电池都要安装一块安全保护板,由一颗操作IC和若干个外部元件组成,通过保护环路监测并防止对电池产生损害,防止过充、过放和短路造成的危险。由于每个中都要安装一片电池保护IC,锂电池保护IC市场大得惊人,每年有几十亿美元的市场,市场前景非常广阔。无人机锂电池保护板测试