鋰電池保護板(BatteryProtectionCircuitModule,簡稱BMS或PCM)是鋰電池組安全運行的中心組件,其中心功能是實時監(jiān)測電池狀態(tài),并在異常情況下切斷電路以保護電池免受損害。具體而言,保護板通過內(nèi)置的操控芯片(如DW01、TI的BQ系列)持續(xù)采集每節(jié)電芯的電壓、電流和溫度數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測到電壓超過上限(如三元鋰電池)時,過充保護機制會斷開充電回路,避免電解液分解引發(fā)熱失控;若電壓低于下限(如),過放保護則切斷放電回路,防止電極材料結(jié)構(gòu)崩塌導(dǎo)致的容量衰減。對于電流異常,保護板通過采樣電阻或霍爾傳感器監(jiān)測電流變化,當(dāng)電流超過閾值(如額定電流的2倍)或發(fā)生短路時,MOSFET開關(guān)會在毫秒級時間內(nèi)關(guān)斷電路,避免電池過熱甚至起火。 鋰電池保護板已從單純的安全保護組件,發(fā)展為融合智能管理、通信監(jiān)控的系統(tǒng)級方案。機器人鋰電池保護板批發(fā)價格
主動均衡技術(shù)主動均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環(huán)期間,是將能量高的電芯內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內(nèi)的電荷得到重新分配,從而縮短充電時間,延長放電使用時間。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量、高串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用。BMS被動均衡技術(shù)先于主動均衡在電動市場中應(yīng)用,技術(shù)也較為成熟些。主動均衡則較為復(fù)雜,變壓器方案的設(shè)計以及開關(guān)矩陣的設(shè)計無疑會使成本明顯增加。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應(yīng)用中,主動均衡技術(shù)也被普遍認(rèn)為更為高效和合理。例如,科列自主研發(fā)的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了前列的智能算法,能夠快速有效地補償電池組產(chǎn)生的差異,確保電池一致性,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。 定制鋰電池保護板管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)怎樣判斷 BMS 是否故障?
從結(jié)構(gòu)上看,保護板主要由控制芯片(IC)、MOSFET開關(guān)、采樣電阻、溫度傳感器及輔助電路構(gòu)成??刂菩酒缤按竽X”,負(fù)責(zé)處理來自電池的電壓、電流信號,例如常見的DW01芯片可實時比對單節(jié)電池電壓與預(yù)設(shè)閾值(如三元鋰電池的過充閾值4.25V、過放閾值2.5V),一旦檢測到異常立即發(fā)出指令。MOSFET開關(guān)則扮演“閘門”角色,通常采用雙N溝道或P溝道場效應(yīng)管(如AO8810),在過充、過放或過流時迅速切斷電路,其響應(yīng)速度可達(dá)毫秒級,尤其在短路保護中,能在百微秒內(nèi)阻斷高達(dá)200A的瞬間電流,有效遏制熱失控風(fēng)險。采樣電阻與溫度傳感器(如NTC熱敏電阻)則分別負(fù)責(zé)監(jiān)測電流大小與環(huán)境溫度,確保電池在-20℃至60℃的安全區(qū)間內(nèi)工作。對于多節(jié)串聯(lián)的電池組,保護板還會加入被動均衡電路,通過電阻耗能平衡各單體電壓差異,避免因容量不匹配導(dǎo)致的整體性能衰減。
鋰電池保護板典型應(yīng)用場景:1.消費電子產(chǎn)品:手機、筆記本電腦等單節(jié)或多串電池組中,保護板以微型化設(shè)計(如PCB面積<1cm2)集成基本保護功能,注重低功耗與成本壓縮。.2.電動汽車與電動工具:電池組(如300V以上)要求保護板具備高耐壓MOSFET和多級均衡能力,同時支持快充協(xié)議(如CCS、CHAdeMO)和整車CAN網(wǎng)絡(luò)通信。特斯拉的BMS可精確調(diào)節(jié)數(shù)千節(jié)電芯,誤差電壓<10mV。3.儲能系統(tǒng):家庭儲能與電網(wǎng)級儲能需應(yīng)對長循環(huán)壽命(>5000次)和寬溫度范圍(-30℃~60℃)。保護板設(shè)計側(cè)重模塊化擴展與梯次利用管理,結(jié)合AI算法預(yù)測電池衰減。4.特種領(lǐng)域:無人機電池需兼顧高放電倍率(如20C)與輕量化;醫(yī)療設(shè)備則強調(diào)EMC抗干擾與失效安全模式。 可能導(dǎo)致電池壽命驟減、安全事故(如起火)或系統(tǒng)宕機,需定期維護與軟件升級。
成品鋰電池的組成主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成;正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護板的作用很多人都不知道,鋰電池保護板,顧名思義就是保護鋰電池用的,鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護。鋰電池在使用過程中,過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能,嚴(yán)重者會導(dǎo)致鋰電池自燃,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池自燃致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護板,由一顆操作IC和若干個外部元件組成,通過保護環(huán)路監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的危險。由于每個中都要安裝一片電池保護IC,鋰電池保護IC市場大得驚人,每年有幾十億美元的市場,市場前景非常廣闊。鋰電池保護板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監(jiān)視芯片、電池保護芯片。太陽能板鋰電池保護板云平臺設(shè)計
鋰電池保護板對串聯(lián)的鋰電池組進行充放電保護。機器人鋰電池保護板批發(fā)價格
隨著新能源汽車市場的迅速擴展和可再生能源存儲需求的增加,鋰電池保護板的市場需求將持續(xù)增長。特別是在電動汽車領(lǐng)域,隨著電動汽車技術(shù)的不斷成熟和消費者接受度的提高,電動汽車的產(chǎn)量和銷量將持續(xù)攀升,從而帶動鋰電池保護板市場的迅速發(fā)展。技術(shù)創(chuàng)新將是推動鋰電池保護板行業(yè)發(fā)展的主要動力。未來,高精度傳感器、智能算法的應(yīng)用將進一步提升保護板的性能、安全性和可靠性。同時,新型電子元件和PCB板材料的引入也將為鋰電池保護板的技術(shù)升級提供有力支持。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,鋰電池保護板將更加智能化。未來,保護板將集成更多的智能化功能,如遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、自動均衡等,以提高電池管理的效率和安全性。隨著市場的迅速發(fā)展,鋰電池保護板行業(yè)的競爭也將日益激烈。然而,這也為行業(yè)內(nèi)的企業(yè)提供了更多的發(fā)展機遇。通過不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平,企業(yè)可以在市場中占據(jù)更有利的地位。 機器人鋰電池保護板批發(fā)價格