目前鋰電池保護板架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式鋰電池保護板將所有電芯統一用一個鋰電池保護板硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式鋰電池保護板的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池B保護板多是主從兩層架構。儲能電池保護板則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,在從控、主控之上,還有一層總控。鋰電池保護板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監視芯片、電池保護芯片。鋰電池保護板價格
隨著新能源產業的快速發展,動力鋰離子電池廣泛應用于基站儲能、UPS、電動汽車,以及電動工具、自行車滑板車、電摩、太陽能路燈、逆變器、噴霧器、航模、筋膜槍、智能裝備等多個市場領域。相對于鉛酸、鎳氫鎳鎘電池而言,鋰離子電池具有不可替代的優勢。其無記憶效應、自放電小(不到鎳氫電池的1/20)、循環次數多(鉛酸一般 400次,而鐵鋰電池可達 2000次),使用壽命長;可高倍率充放電,充電快,大電流工作時能平穩放電;重量輕、體積小,能量密度約為鉛酸電池的 6倍,單體工作電壓約等于 3只鎳鎘電池或鎳氫電池的串聯電壓;綠色環保,不含鉛、鎘、汞等重金屬。實際應用中動力鋰離子電池組必須配備的保護電路,故采用動力鋰電池保護板確保鋰離子電池安全性及電池容量、使用壽命等。便攜式電源鋰電池保護板電池管理系統工廠鋰電池保護板對電池包的能量進行管理,一般分為被動管理和主動管理兩種類型。
鋰電池保護板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進行統一的監控、指揮及協調。從構成上看,電池保護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。鋰電池保護板根據實時采集的電芯狀態數據,通過特定算法來實現電池組的電壓保護、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,并實現電芯間的電壓平衡管理和對外數據通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細分領域,包括充電管理芯片、電池計量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監測電芯的充電狀態,調整控制充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、高效的充電。根據鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預充、恒流充電、恒壓充電,有效控制充電各個階段的充電狀態。
電池包保護板設計中需要考慮的因素較多,如電壓平臺問題,鋰動力電池包在使用中往往被要求很大的平臺電壓,所以設計鋰動力電池包保護板時盡量使保護板不影響電芯的放電電壓,這樣對控制IC、采樣電阻等元件的要求就會很高,電流采樣電阻應滿足高精密度,低溫度系數,無感等要求。鋰電池保護板的電路,B+、B-分別是接電芯的正、負極;P+、P-分別是保護板輸出的正、負極;T為溫度電阻(NTC)端口。鋰電池保護板的主要功能有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護。保護板為鋰電池提供了一層額外的安全保障。
據了解,截至2022年,全球新能源儲能累計裝機量超過40GWh,達到45.7GWh,而中國儲能市場也***突破10GWh,并達到13.1GWh,并***超過美國,成為全球比較大的新能源儲能市場。電化學儲能是鋰離子電池應用的重要場景,為了迎合全球及國內外儲能產業的發展,助推儲能系統快速技術迭代,提升安全性能,保證系統產品的可靠性能,NXP一直在加速新產品的研發和布局。一般來說,儲能系統包括集中式儲能和分布式儲能,集中式儲能通俗講就是大型儲能,包括發電側儲能、電網側儲能、工商業應用的儲能,而分布式儲能典型的應用是戶用儲能、通訊基站儲能、不間斷備用電源等。鋰電池軟件保護板則采用嵌入式軟件實現電池管理系統的一種方式。無人機鋰電池保護板電池管理系統效果
鋰電池保護板能夠有效延長電池的使用壽命。鋰電池保護板價格
鋰電池保護板分為分口與同口保護板。保護板為了現實保護電池的功能,必須要能夠主動切斷電池主回路。因此,在電池包內部,電池的主回路是要經過保護板的。為了對充電和放電都能進行控制,保護板必須具有兩個開關,分別控制充電和放電回路(姑且這么理解)。在同口保護板中,這兩個開關串在一條線上,接到電池包外部,充電和放電都經過此線。而在分口保護板中,電池分出兩根線,分別接充電開關和放電開關,再接到電池外部。之所以會出現同口和分口保護板,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,如果兩個開關串到一條線上,那么兩個開關就得照著大的買。而分口的話,充電電流小,就可以用一個更小的開關。這里說的開關,其實就是MOSFET,是鋰電保護板的主要成本,而且國內相關產品技術受限,重點部件需要進口。鋰電池保護板價格