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。在实际应用中,主动均衡技术也被普遍认为更为节能和合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了高智能算法,能够迅速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。 通常保护板寿命长于电池,但长期在高温、潮湿环境下使用可能加速元件老化,需定期检查。新时代锂电池保护板管理系统平台
成品锂电池的组成是这样的: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易燃,现已出现手机锂电池易燃致人伤亡的案例,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,由一颗作用于IC和若干个外部元件组成,通过保护环路及时监测并防止对电池产生损害,防止过充、过放和短路造成的易燃等危险。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。 定制锂电池保护板IC为什么锂电池必须用保护板?
锂电池是否可以省略保护板的使用?这一问题引发了不少讨论。保护板的设计初衷是为了电池的安全,防止过充、过放以及短路等潜在问题。然而,磷酸铁锂电池的出现使得一些人提出了不同的看法,认为这种电池类型具有足够的稳定性,因此可能无需额外的保护板。但我们需要明确的是,锂电池保护板的功能并不仅限于防止过充和过放。锂电池保护板实际上是一个充放电的保护系统,特别是对于串联的电池组而言。它能够确保电池组中每个单体电池之间的电压差保持在一个设定的安全范围内,从而实现更为均匀的充电。此外,保护板还具备监测功能,能够检测到电池组中的任何单体电池是否出现过压、欠压、过流、短路或过温等异常情况,进而及时采取措施以保护电池并延长其使用寿命。
在应用层面,保护板的选型需深度匹配电池组参数与终端需求。对于电动工具等高倍率放电场景,保护板需支持30A以上的持续电流与100A以上的瞬时脉冲电流,同时配备低内阻MOSFET(如3mΩ)以降低温升;而储能系统则更关注长期稳定性,需选择具备三级过温保护(高温预警、限流、断电)及SOC估算精度的保护板,以适应-20℃至60℃的宽温域。随着技术演进,保护板正朝着“智能化+集成化”方向突破:新一代产品通过内置MCU与算法优化,实现了动态阈值调整(如根据电池老化程度修正保护电压)、故障自诊断(如识别MOSFET短路或操作IC失效)及无线通信(如蓝牙/LoRa上报电池状态),明显提升了系统可维护性。例如,特斯拉Model3的电池管理系统即采用分布式保护架构,每12节电池配备一个智能保护模块,通过CAN总线与主控单元协同,实现了毫秒级故障隔离与亚毫秒级均衡操作。此外,固态电池、锂硫电池等新型电化学体系的出现,也对保护板提出了更高要求:固态电池的离子传导率对温度敏感,需保护板集成加热膜操作逻辑;锂硫电池的穿梭效应易导致容量衰减,则需保护板结合电压-容量曲线建模进行动态补偿。 储能系统对保护板有何需求?
保护板的功能实现依赖于严密的参数设定。例如,过充保护的电压阈值需根据电池类型精细调整——磷酸铁锂电池的过充点为3.65V,过放点为2.0V,与三元锂体系有明显区别。过流保护则需结合设备负载特性,例如电动工具的电机启动电流可能是额定值的3倍,保护板需设置延时判断机制(如10ms~2s),既防止误触发又确保及时断电。此外,高质量保护板的内阻通常控制在20mΩ以下,以减少能量损耗,而工业级产品还需耐受极端温度与振动环境,例如车载电池保护板需满足-40℃至85℃的工作范围。在选型时,用户需综合考虑电池组规格与应用场景。单节3.7V的蓝牙耳机电池只需基础保护功能,而7串24V的电动自行车电池组则要求支持多节均衡与高持续电流(如30A)。主动均衡方案虽能提升电池组容量利用率,但成本较高,多见于储能系统;消费电子则多采用成本更低的被动均衡。品牌选择上,精工、德州仪器等厂商的芯片因高精度和稳定性备受青睐,而劣质保护板可能因电压检测偏差或MOS管耐压不足导致保护失效,引发安全隐患。均衡保护功能有什么意义?户外电源锂电池保护板报价
选型保护板时需关注哪些参数?新时代锂电池保护板管理系统平台
实际应用中,保护板面临电压采样偏差、MOS管击穿、低温性能衰退等共性挑战。多串电池组因分压电阻精度不足可能导致±50mV的累积误差,通过选用±5mV以内。MOS管在浪涌电流下的击穿危急则通过TVS二极管与两倍耐压选型策略化解,例如48V系统选用100V耐压MOS。在-30℃严寒环境中,常规MOS管内阻暴增3倍,InfineonOptiMOS系列低温器件配合PTC加热膜可维持正常导通特性。此外,电动车电机产生的电磁干扰可能扰乱BMS通信,采用双绞阻碍线加磁环滤波的方案可将误码率降低90%以上。用户端需严格遵守操作规范,禁止私自调整保护参数,储能系统每季度检测电压一致性,户外设备加装IP67防护盒,形成从硬件设计到使用维护的全链条安全维护。随着固态电池技术发展,未来保护板将集成固态断路器,响应速度提升至纳秒级,并与AI预测性维护结合,实现更智能的前置管理。 新时代锂电池保护板管理系统平台