鋰電池是否可以省略保護(hù)板的使用?這一問題引發(fā)了不少討論。保護(hù)板的設(shè)計初衷是為了電池的安全,預(yù)防過充、過放以及短路等潛在風(fēng)險。然而,磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn)使得一些人提出了不同的看法,認(rèn)為這種電池類型具有足夠的穩(wěn)定性,因此可能無需額外的保護(hù)板。但我們需要明確的是,鋰電池保護(hù)板的功能并不僅限于防止過充和過放。鋰電池保護(hù)板實際上是一個充放電的保護(hù)系統(tǒng),特別是對于串聯(lián)的電池組而言。它能夠確保電池組中每個單體電池之間的電壓差保持在一個設(shè)定的安全范圍內(nèi),從而實現(xiàn)更為均勻的充電。此外,保護(hù)板還具備監(jiān)測功能,能夠檢測到電池組中的任何單體電池是否出現(xiàn)過壓、欠壓、過流、短路或過溫等異常情況,進(jìn)而及時采取措施以保護(hù)電池并延長其使用壽命。電池保護(hù)板管理系統(tǒng)的主要職責(zé)包括監(jiān)控、保護(hù)和優(yōu)化電池性能。換電柜鋰電池保護(hù)板智能云平臺
兩輪電動車鋰電池保護(hù)板行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動車電池保護(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。這一類保護(hù)板一般成本較低,功能簡單,很難實現(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,因此這類保護(hù)板除了實現(xiàn)基本功能以外,還能實現(xiàn)很多特殊的功能。只要通過修改程序和添加外設(shè),基本可以實現(xiàn)任何功能。比如遠(yuǎn)程引爆車輛中的鋰電池。換電柜鋰電池保護(hù)板智能云平臺鋰電池保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板。
在未來專業(yè)電動汽車的鋰電池保護(hù)板生產(chǎn)廠商也極有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的鋰電池保護(hù)板供應(yīng)商的重要組成部分。現(xiàn)階段,各個儲能系統(tǒng)供應(yīng)商提供的鋰電池保護(hù)板缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。不同廠家對鋰電池保護(hù)板的設(shè)計、定義都不同,而且根據(jù)各家適配電池的不同,采用的SOX算法、均衡技術(shù)、上傳的通信數(shù)據(jù)內(nèi)容可能也各不相同。在鋰電池保護(hù)板的實際應(yīng)用中,這樣的差異會增加應(yīng)用成本,不利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此,以后鋰電池保護(hù)板的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化也將是一個重要的發(fā)展方向。
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)實時采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實現(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,并在充電過程中實時監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整控制充電電壓、電流,確保對電芯進(jìn)行安全、高效的充電。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,有效控制充電各個階段的充電狀態(tài)。 鋰電池保護(hù)板的優(yōu)勢是什么?
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,動力鋰離子電池廣泛應(yīng)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(lǐng)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(yōu)勢。其無記憶效應(yīng)、自放電小(不到鎳氫電池的1/20)、循環(huán)次數(shù)多(鉛酸一般 400次,而鐵鋰電池可達(dá) 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(wěn)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(lián)電壓;綠色環(huán)保,不含鉛、鎘、汞等重金屬。實際應(yīng)用中動力鋰離子電池組必須配備的保護(hù)電路,故采用動力鋰電池保護(hù)板確保鋰離子電池安全性及電池容量、使用壽命等。目前鋰電池保護(hù)板架構(gòu)主要分為集中式架構(gòu)和分布式架構(gòu)。高科技鋰電池保護(hù)板電池管理系統(tǒng)工廠
鋰電池保護(hù)板將朝著高集成度、多功能化和智能化的方向發(fā)展。換電柜鋰電池保護(hù)板智能云平臺
鋰電池保護(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體消耗掉,實現(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)一個電阻,當(dāng)某個電芯提前充滿,而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時,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,由于結(jié)構(gòu)簡單制作成本低,采用電阻耗能產(chǎn)生熱量,從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時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,實現(xiàn)電量的有效利用。換電柜鋰電池保護(hù)板智能云平臺