質(zhì)量BMS保護(hù)IC

    隨著城市生活節(jié)奏的加快，電動自行車以其便捷成為了許多人出行的選擇。然而，隨之而來的安全問題也不容忽視。特別是電動自行車入戶充電引發(fā)的火災(zāi)危險，屢見不鮮，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了極大威脅。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是一家致力于鋰電池安全管理的專精特新企業(yè),我們一起探索一下其自主研發(fā)的”智鋰狗系統(tǒng)”,如何利用RFID（無線射頻識別）技術(shù)成為我們防止電動自行車入戶充電引起火災(zāi)的有力武器。RFID是一種無需直接接觸即可通過無線射頻信號進(jìn)行識別對象的技術(shù)。它主要由標(biāo)簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。還可以與視頻監(jiān)控、智能基站等技術(shù)手段相結(jié)合,在阻止電動自行車入戶充電火災(zāi)方面，發(fā)揮著巨大作用。 實(shí)時監(jiān)測異常（過壓/欠壓/高溫/短路），觸發(fā)保護(hù)（斷開電路、報(bào)警），并聯(lián)動熱管理系統(tǒng)。質(zhì)量BMS保護(hù)IC

    BMS的均衡管理功能在電池組的運(yùn)行中扮演著至關(guān)重要的角色。在電池組實(shí)際充放電進(jìn)程里，由于電池單體在制造工藝上的細(xì)微差別，以及內(nèi)阻、自放電率等固有特性的不同，各單體電池的電壓、荷電狀態(tài)（SOC）等參數(shù)會逐漸產(chǎn)生不一致的狀況。而均衡管理功能的中心作用，便是借助特定手段促使電池組內(nèi)各個單體電池的電壓、SOC等參數(shù)盡可能趨向一致，規(guī)避因個別電池過充或過放而對整個電池組性能與壽命造成不良影響。集中式BMS：將所有電池單體的監(jiān)測和管理功能集中在一塊主控板上，適用于電池?cái)?shù)量較少、系統(tǒng)規(guī)模較小的場合，如電動工具、智能家居、電動自行車等。分布式BMS：把電池單體的監(jiān)測和管理功能分散到多個從控板上，主控板負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和管理，適用于電池?cái)?shù)量較多、系統(tǒng)規(guī)模較大的場合，如電動汽車、儲能系統(tǒng)等。光伏儲能BMS電動汽車、儲能系統(tǒng)、消費(fèi)電子（手機(jī)/筆記本）、無人機(jī)、工業(yè)設(shè)備等。

    BMS保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能，必須要能夠主動切斷電池主回路。因此，在電池包內(nèi)部，電池的主回路是要經(jīng)過保護(hù)板的。為了對充電和放電都能進(jìn)行操作，保護(hù)板必須具有兩個開關(guān)，分別作用于充電和放電回路（姑且這么理解）。在同口保護(hù)板中，這兩個開關(guān)串在一條線上，接到電池包外部，充電和放電都經(jīng)過此線。而在分口保護(hù)板中，電池分出兩根線，分別接充電開關(guān)和放電開關(guān)，再接到電池外部。之所以會出現(xiàn)同口和分口保護(hù)板，是為了降低成本：一般電動車鋰電池包的充電電流要比放電電流小，如果兩個開關(guān)串到一條線上，那么兩個開關(guān)就得照著大的買。而分口的話，充電電流小，就可以用一個更小的開關(guān)。這里說的開關(guān)，其實(shí)就是MOSFET，是鋰電保護(hù)板的主要成本，而且國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限，重點(diǎn)部件需要進(jìn)口。隨著科技的不斷進(jìn)步，BMS正朝著更加智能化、節(jié)能化和小型化的方向發(fā)展。

    SOC的重要性是防止電池?fù)p壞：通過將SOC保持在20%至80%之間，電動汽車BMS可防止電池過度磨損，延長SOH、容量和運(yùn)行壽命。BMS還依靠準(zhǔn)確的SOC讀數(shù)來降低電池單元因完全充電和深度放電而受損的危險。性能優(yōu)化：電動汽車電池在特定的SOC范圍內(nèi)運(yùn)行時可實(shí)現(xiàn)較好性能。盡管根據(jù)電池化學(xué)成分和設(shè)計(jì)的不同，這些范圍也會有所不同，但大多數(shù)電動汽車電池都能在20%至80%SOC范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)電力傳輸和強(qiáng)勁的加速性能。估算行駛里程：SOC直接影響電動汽車的行駛里程，這對安全的行程規(guī)劃至關(guān)重要。優(yōu)化能效：精確的SOC測量可較大限度地減少能源浪費(fèi)，同時較大限度地利用再生制動延長行駛里程。確保充電安全：BMS利用SOC讀數(shù)來調(diào)節(jié)電動汽車電池的充電速率，采用涓流充電和受控充電等技術(shù)來保護(hù)電池壽命。 管理動力電池組，防止過充/過放，提升續(xù)航里程，保障車輛安全，延長電池壽命。

    鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保護(hù)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時操控電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。保護(hù)板通常包括IC、MOS開關(guān)及輔助器件NTC、ID、存儲器等。其中操控IC，在一切正常的情況下操控MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路溝通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻操控MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負(fù)溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時反應(yīng)、操控內(nèi)部中斷而停止充放電。 如何選擇BMS應(yīng)用方案？兩輪車BMS電池管理系統(tǒng)

可能導(dǎo)致電池壽命驟減、安全事故（如起火）或系統(tǒng)宕機(jī)，需定期維護(hù)與軟件升級。質(zhì)量BMS保護(hù)IC

    BMS的中心使命是實(shí)時監(jiān)控電池狀態(tài)并實(shí)施精細(xì)作用。在硬件層面，BMS通過高精度模擬前端（AFE）芯片（如ADI的LTC6811或TI的BQ76PL536）采集每節(jié)電芯的電壓（精度可達(dá)±1mV）、溫度（范圍覆蓋-40°C至125°C）以及充放電電流（通過分流電阻或霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)±）。這些數(shù)據(jù)經(jīng)主控芯片（如NXPS32K或STMicroelectronics的SPC58）處理后，執(zhí)行三大關(guān)鍵任務(wù)：安全保護(hù)、狀態(tài)估算與能量管理。例如，當(dāng)某節(jié)三元鋰電池電壓超過，BMS會立即切斷充電MOSFET，防止電解液分解引發(fā)熱失控；在低溫環(huán)境下（如-10°C），BMS可能通過PTC加熱片提升電芯溫度至5°C以上，以避免鋰析出導(dǎo)致的不可逆容量損失。對于多串電池組（如電動汽車的96串400V系統(tǒng)），BMS必須解決電芯不一致性問題——即使是同一批次的電芯，容量差異也可能達(dá)到2%-5%。被動均衡通過并聯(lián)電阻對電芯放電（典型均衡電流50-200mA），而主動均衡則利用電感或DC-DC轉(zhuǎn)換器將能量從電芯轉(zhuǎn)移至低壓電芯（效率可達(dá)85%以上），這兩種策略的取舍需權(quán)衡成本、效率與系統(tǒng)復(fù)雜度。質(zhì)量BMS保護(hù)IC