BMS保護(hù)板的被動均衡技術(shù)。顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個(gè)體消耗掉,從而實(shí)現(xiàn)整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個(gè)電阻,當(dāng)某個(gè)電芯提前充滿,而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時(shí),通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時(shí)間。由于被動均衡結(jié)構(gòu)更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點(diǎn),由于結(jié)構(gòu)簡單制作成本低,采用電阻耗能產(chǎn)生熱量,從而會使整個(gè)系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時(shí)間短,效果不佳,一般均衡時(shí)間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進(jìn)行放電,無法對劣質(zhì)電池進(jìn)行改進(jìn)。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實(shí)現(xiàn)電量的利用。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。 當(dāng)電池放電時(shí),如果電壓低于設(shè)定的安全范圍,BMS系統(tǒng)保護(hù)板會及時(shí)斷開放電電路,防止電池過放。什么是鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
鋰電池保護(hù)板的組成并不復(fù)雜,但各組件分工明確。操作IC是保護(hù)板的“大腦”,負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集電池的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的保護(hù)閾值判斷是否需要啟動保護(hù)機(jī)制。MOS管則相當(dāng)于“開關(guān)”,在IC的指令下導(dǎo)通或截止,實(shí)現(xiàn)充電或放電回路的通斷。此外,保護(hù)板上還包含精密電阻、電容等元件,用于電流采樣、信號濾波和電路穩(wěn)定,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和保護(hù)動作的及時(shí)性。其工作原理基于閉環(huán)反饋。保護(hù)板通過采樣電路實(shí)時(shí)獲取電池的電壓、電流信號,并將這些信號傳輸至操控IC。IC對信號進(jìn)行分析處理,與內(nèi)部預(yù)設(shè)的保護(hù)參數(shù)進(jìn)行比對。當(dāng)檢測到某項(xiàng)參數(shù)超出安全范圍時(shí),IC會立即向MOS管發(fā)出指令,使其從導(dǎo)通狀態(tài)切換為截止?fàn)顟B(tài),從而切斷充放電回路,實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。當(dāng)電池狀態(tài)復(fù)原到正常后,IC會控制MOS管重新導(dǎo)通,恢復(fù)電池的充放電功能。 家用儲能鋰電池保護(hù)板維修監(jiān)測充放電電流,當(dāng)電流超過額定值時(shí)迅速斷開電路,防止電池或線路發(fā)熱損壞。
造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少,溶解的正極材料游離到負(fù)極時(shí)會造成負(fù)極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時(shí)會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時(shí),總會伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化,結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變,影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,會發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過充電:電池在過充電時(shí),不僅會造成負(fù)極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失,還會有安全危機(jī)。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時(shí)。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內(nèi)阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。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。
鋰電池保護(hù)板是維護(hù)鋰電池安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組件,廣泛應(yīng)用于各類鋰電池組中,其主要作用是防止電池因過充、過放、過流、短路或過溫等異常狀況而損壞,甚至引發(fā)安全故障。從主要功能來看,鋰電池保護(hù)板關(guān)鍵的任務(wù)是實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù),并在參數(shù)超出安全范圍時(shí)迅速觸發(fā)保護(hù)機(jī)制。過充保護(hù)是其中重要的一環(huán),當(dāng)電池充電至設(shè)定的高安全電壓時(shí),保護(hù)板會立即切斷充電回路,避免電池因電壓過高導(dǎo)致電解液分解、內(nèi)部短路甚至起火。過放保護(hù)則是在電池放電至**低安全電壓時(shí)動作,切斷放電回路,防止電池過度放電造成容量長久性損失或電極結(jié)構(gòu)損壞。過流保護(hù)能應(yīng)對突發(fā)的大電流情況,比如設(shè)備短路或瞬間高功率輸出時(shí),保護(hù)板會在電流超過安全閾值的瞬間切斷回路,保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部設(shè)備。此外,質(zhì)量的保護(hù)板還集成過溫保護(hù)功能,通過溫度傳感器監(jiān)測電池溫度,當(dāng)溫度過高時(shí)觸發(fā)保護(hù),避免高溫引發(fā)的熱失控危險(xiǎn)。鋰電池保護(hù)板也可以按照串?dāng)?shù)和持續(xù)放電電流大小來分。
鋰電池保護(hù)板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構(gòu)成上看,電池保護(hù)板包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。鋰電池保護(hù)板根據(jù)實(shí)時(shí)采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實(shí)現(xiàn)電池組的電壓保護(hù)、溫度保護(hù)、短路保護(hù)、過流保護(hù)、絕緣保護(hù)等功能,并實(shí)現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細(xì)分領(lǐng)域,包括充電管理芯片、電池計(jì)量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉(zhuǎn)換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實(shí)時(shí)監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對電芯進(jìn)行安全、及時(shí)的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進(jìn)行預(yù)充、恒流充電、恒壓充電,使充電各個(gè)階段的充電狀態(tài)。 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)過熱和性能衰減。太陽能板鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)工作原理
BMS電池智保護(hù)板,通過整合智能終端、電池保護(hù)板和電池管理平臺,構(gòu)建了新一代智能電池管理系統(tǒng)。什么是鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
在應(yīng)用場景上,鋰電池保護(hù)板的身影遍布各行各業(yè)。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,手機(jī)、筆記本電腦、充電寶等設(shè)備的鋰電池組離不開保護(hù)板的守護(hù),確保設(shè)備在日常使用中不會因意外情況損壞電池。在新能源領(lǐng)域,電動汽車、電動自行車的動力鋰電池組對保護(hù)板的要求更高,不僅需要精細(xì)的保護(hù)功能,還需具備高功率耐受能力和與整車控制系統(tǒng)的通信能力。在儲能領(lǐng)域,大型儲能鋰電池組的保護(hù)板則更注重長時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行和多組電池的協(xié)同保護(hù),以維護(hù)儲能系統(tǒng)的安全性和可靠性??梢哉f,鋰電池保護(hù)板是鋰電池安全應(yīng)用的“守護(hù)神”。沒有保護(hù)板的鋰電池組如同“裸奔”,極易在充放電過程中因各種異常情況發(fā)生損壞,甚至引發(fā)火災(zāi)、等嚴(yán)重安全事故。質(zhì)量的保護(hù)板不僅能優(yōu)異提升鋰電池的安全性,還能延長電池的使用壽命,確保電池始終在比較好狀態(tài)下工作,為各類依賴鋰電池的設(shè)備提供穩(wěn)定、可靠的能源支持。隨著鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展,保護(hù)板也在向集成化、智能化方向演進(jìn),未來將具備更精細(xì)的監(jiān)測能力、更快的響應(yīng)速度和更豐富的功能,進(jìn)一步推動鋰電池在各領(lǐng)域的安全應(yīng)用。 什么是鋰電池保護(hù)板管理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)