在工作原理上,當(dāng)電芯電壓處于正常工作區(qū)間(如至)時(shí),操作IC控制MOS開(kāi)關(guān)保持導(dǎo)通狀態(tài),使電芯與外電路順暢連接,保護(hù)板正常輸出電壓。一旦電芯電壓出現(xiàn)異常,例如達(dá)到過(guò)充設(shè)定值,控制IC便會(huì)迅速發(fā)出指令,斷開(kāi)MOS開(kāi)關(guān)的輸出,停止充電;當(dāng)電芯電壓下降至過(guò)放設(shè)定值,控制IC會(huì)立即切斷放電回路;在短路情況下,負(fù)載電流急劇增大達(dá)到極限值,保護(hù)板會(huì)迅速響應(yīng),切斷放電回路,從而詳盡守護(hù)鋰電池的安全。鋰電池保護(hù)板廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動(dòng)交通工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,像手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等設(shè)備中,保護(hù)板確保了鋰電池在頻繁充放電過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性,讓用戶能夠放心使用;在電動(dòng)交通工具領(lǐng)域,如電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē),保護(hù)板對(duì)于保障動(dòng)力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行至關(guān)重要,防止電池在充放電時(shí)出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流等問(wèn)題,為出行安全保駕護(hù)航;在儲(chǔ)能系統(tǒng)領(lǐng)域,無(wú)論是太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)力儲(chǔ)能系統(tǒng),還是家庭儲(chǔ)能設(shè)備,保護(hù)板都能有效保護(hù)大容量鋰電池組,提升儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定性與使用壽命。 鋰電池與鉛酸電池相比有何優(yōu)勢(shì)?國(guó)產(chǎn)鋰電池保護(hù)板方案開(kāi)發(fā)
電池保護(hù)板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計(jì)、電池監(jiān)視芯片、電池保護(hù)芯片。電池保護(hù)板的4種電池管理芯片解決荷電狀態(tài)估算、電池狀態(tài)監(jiān)控、充電狀態(tài)管理以及電池單體均衡等問(wèn)題,以達(dá)到保證電池系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行,延長(zhǎng)電池使用壽命。芯查查顯示,國(guó)內(nèi)電池管理芯片主要參與者仍主要為海外企業(yè),在營(yíng)業(yè)收入及產(chǎn)品型號(hào)種類(lèi)上差異懸殊。各種電池保護(hù)板芯片的作用:電池充電芯片通過(guò)調(diào)節(jié)電池充電的電壓、電流和時(shí)間等參數(shù),確保電池充電安全。電池電量計(jì)芯片根據(jù)電池的充電需求和使用情況,智能決定充電的時(shí)間和速度。電池狀態(tài)監(jiān)測(cè)芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電量、溫度、狀態(tài)等,并提供相關(guān)的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和警示。安全保護(hù)芯片的功能包括過(guò)熱保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、短維持保護(hù)等,確保電池充電安全。 機(jī)器人鋰電池保護(hù)板價(jià)格鋰電池在低溫下充放電效率下降,可能導(dǎo)致容量損失,而在高溫下則可能出現(xiàn)過(guò)熱和性能衰減。
兩輪電動(dòng)車(chē)BMS行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動(dòng)車(chē)電池保護(hù)板分為硬件板與軟件板。所謂硬件板,就是保護(hù)板上沒(méi)有可以進(jìn)行編程的芯片,只是按照特定的線路進(jìn)行連接,保護(hù)板的參數(shù)是固定的。這一類(lèi)保護(hù)板一般成本較低,功能簡(jiǎn)單,很難實(shí)現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上,加了可以編程的芯片,因此這類(lèi)保護(hù)板除了實(shí)現(xiàn)基本功能以外,還能實(shí)現(xiàn)很多特殊的功能。鋰電池保護(hù)板是保障鋰電池安全運(yùn)行、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵電子組件,主要由控制芯片、MOS 管、電阻、電容等電子元件構(gòu)成,其中心功能是對(duì)鋰電池的充放電過(guò)程進(jìn)行精細(xì)監(jiān)控和保護(hù)。
基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學(xué)阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過(guò)模擬電池的電化學(xué)反應(yīng)和電氣行為來(lái)進(jìn)行深入的SOC分析。這些方法可評(píng)估內(nèi)阻、容量和其他關(guān)鍵參數(shù),從而多方面了解各種運(yùn)行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術(shù),它能整合來(lái)自多個(gè)傳感器的數(shù)據(jù),即使在動(dòng)態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準(zhǔn)確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)使用不同的技術(shù)組合來(lái)準(zhǔn)確測(cè)量SOC。庫(kù)侖計(jì)數(shù)和OCV迅速獲得基本數(shù)據(jù),而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細(xì)和更精確的信息。除此之外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工智能的應(yīng)用也在不斷的提高SOC的準(zhǔn)確性。智慧動(dòng)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。 鋰電池保護(hù)板通過(guò)采樣線、鎳片等與電芯組成的pack連接,通過(guò)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,達(dá)到管理電池組的目的。
成品鋰電池的組成是這樣的: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(guò)放、不過(guò)充、不過(guò)流,還有就是輸出短路保護(hù)。鋰電池在使用過(guò)程中,過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流都會(huì)影響電池使用壽命和性能,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致鋰電池著火,現(xiàn)已出現(xiàn)手機(jī)鋰電池致燃致人傷亡的案例,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,由一顆操控IC和若干個(gè)外部元件組成,通過(guò)保護(hù)環(huán)路監(jiān)測(cè)并防止對(duì)電池產(chǎn)生損害,防止過(guò)充、過(guò)放和短路造成的等危險(xiǎn)。由于每個(gè)中都要安裝一片電池保護(hù)IC,鋰電池保護(hù)IC市場(chǎng)大得驚人,每年有幾十億美元的市場(chǎng),市場(chǎng)前景非常廣闊。均衡是鋰電池保護(hù)中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。廣東鉛酸改鋰電池保護(hù)板
隨著電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的不斷成熟,電動(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)量和銷(xiāo)量將持續(xù)攀升,從而帶動(dòng)鋰電池保護(hù)板市場(chǎng)的快速發(fā)展。國(guó)產(chǎn)鋰電池保護(hù)板方案開(kāi)發(fā)
電池計(jì)量芯片(電量計(jì)IC)主要用來(lái)采集電芯電壓、溫度、電流等信息,通過(guò)庫(kù)侖積分和電池建模等方式計(jì)算電池電量、溫度等信息,并通過(guò)I2C/SMBUS/HDQ等通信端口與外部主機(jī)通信。電量計(jì)IC與電池保護(hù)IC既可分立,也可集成。一級(jí)保護(hù)IC可以操作充、放電MOSFET,保護(hù)動(dòng)作是可復(fù)原的,即當(dāng)發(fā)生過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路等安全事件時(shí)就會(huì)斷開(kāi)相應(yīng)的充放電開(kāi)關(guān),安全事件解除后就會(huì)重新復(fù)原閉合開(kāi)關(guān),不影響電池的繼續(xù)使用。硬件、算法和固件是電量計(jì)芯片的三大關(guān)鍵要素,硬件用來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度采樣和低功耗運(yùn)行;算法用來(lái)對(duì)電池進(jìn)行建模;固件用來(lái)實(shí)現(xiàn)算法編程,計(jì)算輸出容量信息。在選擇電量計(jì)芯片時(shí),通常需要考慮到電芯化學(xué)類(lèi)型、電芯串聯(lián)數(shù)目、通信接口、電量計(jì)放在電池包內(nèi)(Pack-side)還是放在系統(tǒng)板上(System-side)、電量計(jì)算法、是否集成電池保護(hù)均衡等功能、支持充放電電流大小,以及存儲(chǔ)介質(zhì)和封裝形式等。智慧動(dòng)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。 國(guó)產(chǎn)鋰電池保護(hù)板方案開(kāi)發(fā)