國產(chǎn)鋰電池保護(hù)板云平臺開發(fā)

    在儲能管理系統(tǒng)中，BMS（電池管理系統(tǒng)，BatteryManagementSystem）對電池的基本參數(shù)進(jìn)行測量，包括電壓、電流、溫度等，同時根據(jù)系統(tǒng)中的操作策略，操作電池的電壓及電流，同時根據(jù)電池的溫度做出不同的策略調(diào)整，防止電池出現(xiàn)過充電和過放電，延長電池的使用壽命。除了監(jiān)控電池的基本信息以外，BMS還需要根據(jù)采集到電池的相關(guān)信息，根據(jù)系統(tǒng)的算法，計算分析電池的SOC（電池剩余容量）和SOH（電池狀態(tài)），評估當(dāng)前系統(tǒng)的剩余電量、使用壽命以及剩余使用壽命預(yù)測，對存在異常的電池及時管理（切斷、限流等）并上報至系統(tǒng)，保證電池的安全性及可靠性；在工商業(yè)儲能領(lǐng)域，BMS不僅可以確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，還可以在電力需求高峰時提供額外的電力，幫助企業(yè)節(jié)省成本。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。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是專門從事鋰電池保護(hù)管理系統(tǒng)(BMS)的技術(shù)開發(fā)及鋰電池集成電路通路商的國家高新技術(shù)企業(yè)。 鋰電池化學(xué)性質(zhì)活潑，過流或短路可能引發(fā)高溫危險。保護(hù)板通過實時監(jiān)測電壓，主動切斷回路，保障電池壽命。國產(chǎn)鋰電池保護(hù)板云平臺開發(fā)

    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(bǔ)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。 中穎鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)方案開發(fā)出現(xiàn)電池續(xù)航驟降、充電異常，設(shè)備顯示故障代碼，或溫度、電壓數(shù)據(jù)異常，可借助診斷工具讀取故障碼問題。

    成品鋰電池的組成主要有兩大部分，鋰電池電芯和保護(hù)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(hù)板的作用很多人都不知道，鋰電池保護(hù)板，顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的，鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護(hù)。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(jī)鋰電池自燃致人傷亡的案例，經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機(jī)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(hù)板，由一顆操作IC和若干個外部元件組成，通過保護(hù)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(hù)IC，鋰電池保護(hù)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。

    控制芯片：是保護(hù)板的中心部件，負(fù)責(zé)監(jiān)測電池組的電壓、電流等參數(shù)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行判斷和控制，以實現(xiàn)各種保護(hù)功能。常見的控制芯片有德州儀器（TI）的BMS芯片、意法半導(dǎo)體（ST）的相關(guān)芯片等。MOSFET開關(guān)管：用于操作電池組的充放電回路，當(dāng)控制芯片檢測到異常情況時，會通過控制MOSFET開關(guān)管的導(dǎo)通和截止來切斷電路。MOSFET開關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開關(guān)速度快等好處，能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱。電阻、電容等元件：電阻用于分壓、限流等，電容則用于濾波、儲能等，它們與控制芯片和MOSFET開關(guān)管等配合，共同完成保護(hù)板的各項功能。此外，部分保護(hù)板還可能配備溫度傳感器，用于監(jiān)測電池組的溫度，當(dāng)溫度過高或過低時進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動作。 鋰電池組由多節(jié)電芯串聯(lián)組成，各電芯特性存在差異，充電時部分電芯部分未充滿，長期如此影響電池組性能。

工業(yè)設(shè)備應(yīng)用（如AGV機(jī)器人、醫(yī)療設(shè)備）則對鋰電池保護(hù)板的可靠性與環(huán)境適應(yīng)性提出更高要求。工業(yè)級BMS選用耐壓100V以上的MOSFET和鉭電容，在-40℃~85℃寬溫域內(nèi)穩(wěn)定工作，PCBA板噴涂三防漆以抵御粉塵、濕氣侵蝕。醫(yī)療設(shè)備電池需符合IEC 60601標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)板漏電流嚴(yán)格控制在10μA以下，并通過隔離電路杜絕患者觸電風(fēng)險。礦用設(shè)備更結(jié)合防爆外殼與保護(hù)板聯(lián)動機(jī)制，在檢測到短路時優(yōu)先切斷外部負(fù)載而非電池內(nèi)部回路，避免電火花引發(fā)瓦斯危險。在這類場景中，BMS上電自檢功能成為標(biāo)配，可自動診斷MOS管通斷狀態(tài)，預(yù)防隱性故障積累。選型保護(hù)板時需關(guān)注哪些參數(shù)？發(fā)展鋰電池保護(hù)板云平臺設(shè)計

均衡是鋰電池保護(hù)中非常重要的一個環(huán)節(jié)。國產(chǎn)鋰電池保護(hù)板云平臺開發(fā)

    實際應(yīng)用中，保護(hù)板面臨電壓采樣偏差、MOS管擊穿、低溫性能衰退等共性挑戰(zhàn)。多串電池組因分壓電阻精度不足可能導(dǎo)致±50mV的累積誤差，通過選用±5mV以內(nèi)。MOS管在浪涌電流下的擊穿危急則通過TVS二極管與兩倍耐壓選型策略化解，例如48V系統(tǒng)選用100V耐壓MOS。在-30℃嚴(yán)寒環(huán)境中，常規(guī)MOS管內(nèi)阻暴增3倍，InfineonOptiMOS系列低溫器件配合PTC加熱膜可維持正常導(dǎo)通特性。此外，電動車電機(jī)產(chǎn)生的電磁干擾可能擾亂BMS通信，采用雙絞阻礙線加磁環(huán)濾波的方案可將誤碼率降低90%以上。用戶端需嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，禁止私自調(diào)整保護(hù)參數(shù)，儲能系統(tǒng)每季度檢測電壓一致性，戶外設(shè)備加裝IP67防護(hù)盒，形成從硬件設(shè)計到使用維護(hù)的全鏈條安全維護(hù)。隨著固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展，未來保護(hù)板將集成固態(tài)斷路器，響應(yīng)速度提升至納秒級，并與AI預(yù)測性維護(hù)結(jié)合，實現(xiàn)更智能的前置管理。 國產(chǎn)鋰電池保護(hù)板云平臺開發(fā)