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。当电池组电流超过设定的过流门限时,保护板会断开负载以防止过流。共享换电柜锂电池保护板管理系统品牌
基于模型的方法估算电池SOC,包括电化学阻抗频谱法(EIS)和等效电路模型(ECM),通过模拟电池的电化学反应和电气行为来进行深入的SOC分析。这些方法可评估内阻、容量和其他关键参数,从而多方面了解各种运行条件下的SOC。卡尔曼滤波是另一种流行的基于模型的技术,它能整合来自多个传感器的数据,即使在动态环境中也能精确估算SOC。然而,卡尔曼滤波法的准确性容易受到传感器漂移、极端温度变化和电池行为变化等外部因素的影响。大多数电动汽车使用不同的技术组合来准确测量SOC。库仑计数和OCV快速获得基本数据,而EIS、ECM和卡尔曼滤波则提供更详细和更精确的信息。除此之外,神经网络、人工智能的应用也在不断的提高SOC的准确性。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。共享换电柜锂电池保护板管理系统品牌保护板是BMS的硬件基础,负责基础保护;BMS包含软件算法,额外管理均衡、通信、状态估算等功能。
目前锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式锂电池保护板将所有电芯统一用一个锂电池保护板硬件采集,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。目前行业内分布式锂电池保护板的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池B保护板多是主从两层架构。储能电池保护板则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,在从控、主控之上,还有一层总控。
在工作原理上,当电芯电压处于正常工作区间(如 2.5V 至 4.3V)时,控制 IC 控制 MOS 开关保持导通状态,使电芯与外电路顺畅连接,保护板正常输出电压。一旦电芯电压出现异常,例如达到过充设定值,控制 IC 便会迅速发出指令,断开 MOS 开关的输出,停止充电;当电芯电压下降至过放设定值,控制 IC 会立即切断放电回路;在短路情况下,负载电流急剧增大达到极限值,保护板会迅速响应,切断放电回路,从而详尽守护锂电池的安全。锂电池保护板广泛应用于消费电子、电动交通工具、储能系统等众多领域。在消费电子领域,像手机、平板电脑、笔记本电脑等设备中,保护板确保了锂电池在频繁充放电过程中的安全性与稳定性,让用户能够放心使用;在电动交通工具领域,如电动汽车、电动自行车,保护板对于保障动力系统的可靠运行至关重要,防止电池在充放电时出现过充、过放、过流等问题,为出行安全保驾护航;在储能系统领域,无论是太阳能储能系统、风力储能系统,还是家庭储能设备,保护板都能有效保护大容量锂电池组,提升储能系统的稳定性与使用寿命。集成模块(如DW01+MOS方案),分贴片式、插件式,适配不同电池规格。
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。随着技术的进步,保护板对电压、电流、温度的监测精度不断提高,有助于实现更精细的电池管理。共享换电柜锂电池保护板管理系统品牌
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。共享换电柜锂电池保护板管理系统品牌
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,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用过程中,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。共享换电柜锂电池保护板管理系统品牌