鋰電池保護板的主要功能:過充保護:當電池電壓達到設定上限時,保護板自動切斷充電電路,防止電池過充。過放保護:當電池電壓降至設定下限時,保護板切斷放電電路,避免電池過放。過流保護:當充放電電流超過額定值時,保護板迅速切斷電路,防止電池因過流而損壞。短路保護:在電池短路時,保護板立即切斷電路,避免電池過熱或起火。溫度保護:監測電池溫度,防止因高溫或低溫導致的電池性能下降或安全問題。均衡功能:平衡電池組中各電芯的電壓,延長電池組整體壽命。鋰電池化學特性活躍,無保護易引發熱失控、燃爆或完全損壞。中穎電子鋰電池保護板電池管理系統研發
什么是電池荷電狀態(SOC)?電池荷電狀態是電池管理的一個重要指標,尤其是對鋰離子電池而言。它指的是電池相對于其容量的電量水平,通常用百分比表示。SOC用于確定電池的剩余電量,而剩余電量對于預測電池的性能和使用壽命至關重要。測量電池的充電狀態并不是一項簡單的任務,有很多種方法,比如電壓/電流積分、阻抗測量和庫侖計數等。確定電動汽車電池SOC的技術各不相同,主分為開路電壓法,庫侖計數法,基于模型的方法幾種。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。軟件鋰電池保護板管理系統無法充放電、設備斷電、異常發熱,或電池電壓無輸出。
鋰電池保護板具備多項至關重要的功能。過充保護功能可在電池充電過程中,當電芯電壓上升至預設的過充保護電壓值(例如常見的 4.25±0.05V,不同電池類型及應用場景下該數值會有所差異)時,迅速切斷充電回路,防止電池因過度充電而引發鼓包、燃燒甚至危險等嚴重安全事故;過放保護功能則在電池放電階段,一旦電芯電壓下降到設定的過放保護電壓值(如 2.90±0.08V),即刻切斷放電回路,避免電池過度放電,有效延長電池的使用壽命;過流保護功能能夠在充放電電流超過設定的過流保護值時,快速斷開電路,防止電池和其他設備因過大電流而燒毀;短路保護功能可在檢測到電池輸出端發生短路瞬間,立即切斷電路,確保使用過程的安全性。此外,部分保護板還具備過溫保護功能,通過安裝可恢復性溫度保護開關,當電池溫度過高時,及時切斷電路,待溫度恢復正常后再恢復工作,保障電池在適宜的溫度范圍內運行。
從硬件結構看,鋰電池保護板由控制芯片、MOS管、采樣電阻及輔助元件(如NTC熱敏電阻)協同構成。控制芯片負責數據采集與邏輯判斷,MOS管作為執行開關控制充放電回路通斷,而采樣電阻則用于精確測量電流與分壓。在選型時需重點匹配電池類型(三元鋰/磷酸鐵鋰)、電壓等級及電流需求,例如電動工具需選擇持續電流30A以上的型號,同時兼顧低內阻(通常<50mΩ)以減少能量損耗。對于復雜場景如電動汽車或儲能系統,保護板往往升級為電池管理系統(BMS),集成溫度監控、通信接口(CAN/UART)及主動均衡功能,以應對高低溫環境、多串電池組管理及遠程監控需求。實際應用中,保護板廣闊覆蓋消費電子、電動交通工具、工業設備及儲能領域。手機、無人機等小型設備依賴單節保護板實現基礎防護,而電動車電池組則需多串保護板配合BMS實現動態均衡與故障診斷。值得注意的是,用戶需避免擅自繞過保護板使用裸電池,并定期檢測均衡功能與保護閾值,尤其在高溫、高濕環境中需加強絕緣防護。若出現誤觸發或不工作現象,可能源于MOS管損壞或焊接故障,需及時檢修更換。總之,鋰電池保護板通過多層次的安全策略,在能量密度與安全性之間構建了關鍵平衡,成為現代鋰電技術普及的重要基石。電壓低于閾值(如2.5V)時,關閉放電回路防止電池損壞。
目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS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)、輕混合動力汽車等。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,除了從控、主控之外,還有一層總控。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。匹配電池電壓(3.7V/3.2V)、最大電流、封裝尺寸及保護閾值。太陽能鋰電池保護板管理系統平臺
鋰電池保護板主要是防止鋰電池過充、過放、過流、短路及過溫的電子模塊,保障電池安全,延長壽命。中穎電子鋰電池保護板電池管理系統研發
鋰電池保護板硬件結構與技術參數,主要組件保護芯片:如TI BQ系列、精工S-82系列、理光R5400系列,內置高精度電壓比較器與延時邏輯。MOSFET:作為電子開關,需滿足低導通電阻(Rds<10mΩ)與高耐壓(如30V)。采樣電路:電壓檢測精度±10mV,電流檢測精度±1%。關鍵參數工作電壓范圍:單節(3.0~4.3V)、多節串聯(如7.4V、12V、24V);持續電流:1A~50A(消費級),50A~300A(動力電池級);靜態功耗:<10μA(低功耗設計延長電池待機時間);溫度范圍:-40℃~85℃(工業級標準)。中穎電子鋰電池保護板電池管理系統研發