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危险。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。 当前,锂电池保护板正朝着智能化、集成化方向发展,融合 AI 算法预测电池寿命,集成电源管理 IC 减少体积。广西电动两轮车锂电池保护板
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。硬件锂电池保护板BMS 未来发展趋势如何?
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。
锂电池保护板主要功能。电压保护过充保护:监测单体电芯电压,当达到设定阈值(如三元锂4.25V±0.05V)时切断充电回路,防止电解液分解或热失控。过放保护:在电芯电压低于阈值(如三元锂2.5V±0.1V)时断开负载,避免不可逆容量损失。电流保护过流/短路保护:通过检测电流瞬时峰值(如10A~100A范围),在数毫秒内触发MOSFET关断,保护电芯与电路。温度保护集成NTC热敏电阻,当温度超过安全范围(如-20℃~60℃)时,暂停充放电并报警。均衡作用(可选)被动均衡:通过电阻耗能平衡高电压电芯,成本低但效率有限;主动均衡:采用电感或电容转移能量,均衡速度快,适用于大容量电池组。深圳智慧动锂电子股份有限公司是从事锂电池保护管理系统 (BMS) 的技术开发及锂电池集成电路通路商的国家高新技术企业。深圳智慧动锂电子股份有限公司的锂电池保护板通过了新国标认证。
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、可靠性高的优势,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。 锂电池保护板通过采样线、镍片等与电芯组成的pack连接,通过对系统状态的实时监控,达到管理电池组的目的。充电柜锂电池保护板管理系统测试
从指尖的智能设备到城市的能源网络,锂电池保护板用 “内部的守护”,让科技真正服务于生活。广西电动两轮车锂电池保护板
锂电池保护板典型应用场景:1.消费电子产品:手机、笔记本电脑等单节或多串电池组中,保护板以微型化设计(如PCB面积<1cm²)集成基本保护功能,注重低功耗与成本压缩。.2.电动汽车与电动工具:电池组(如300V以上)要求保护板具备高耐压MOSFET和多级均衡能力,同时支持快充协议(如CCS、CHAdeMO)和整车CAN网络通信。特斯拉的BMS可精确调节数千节电芯,误差电压<10mV。3.储能系统:家庭储能与电网级储能需应对长循环寿命(>5000次)和宽温度范围(-30℃~60℃)。保护板设计侧重模块化扩展与梯次利用管理,结合AI算法预测电池衰减。4.特种领域:无人机电池需兼顾高放电倍率(如20C)与轻量化;医疗设备则强调EMC抗干扰与失效安全模式。 广西电动两轮车锂电池保护板