鋰電池保護(hù)板是對(duì)串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù);在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值,實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果;同時(shí)檢測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài),保護(hù)并延長(zhǎng)電池使用壽命;欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過放電而損壞。成品鋰電池組成主要有兩大部分,鋰電池芯和保護(hù)板,鋰電池芯主要由正極板、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,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)電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護(hù)。 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。三輪車鋰電池保護(hù)板云平臺(tái)
家用儲(chǔ)能系統(tǒng)通常由電池組,電池管理系統(tǒng)(BMS),儲(chǔ)能變流器(PCS)和能量管理系統(tǒng)(EMS)構(gòu)成,其中儲(chǔ)能電池和變流器是價(jià)值量較高的關(guān)鍵環(huán)節(jié),節(jié)省電費(fèi)是家庭用戶配置儲(chǔ)能的重要?jiǎng)恿?。太陽能光伏在白天發(fā)電,但家庭用戶的用電高峰在夜間,發(fā)電和用電時(shí)間不匹配,配置儲(chǔ)能可以幫助用戶將白天多發(fā)的電儲(chǔ)存起來,供夜間使用;另一方面,用戶在一天中不同時(shí)間用電電價(jià)不同、存在峰谷價(jià)的情況下,儲(chǔ)能系統(tǒng)可以在低谷時(shí)段通過電網(wǎng)或自用光伏電池板充電,高峰時(shí)段放電供負(fù)載使用,從而避免在高峰時(shí)段從電網(wǎng)用電,有效節(jié)省電費(fèi)。軟件鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)充電管理是電動(dòng)車BMS的重要環(huán)節(jié),主要包括充電方式選擇、充電狀態(tài)監(jiān)測(cè)和充電控制等功能。
鋰電池保護(hù)板分為分口與同口保護(hù)板。保護(hù)板為了現(xiàn)實(shí)保護(hù)電池的功能,必須要能夠主動(dòng)切斷電池主回路。因此,在電池包內(nèi)部,電池的主回路是要經(jīng)過保護(hù)板的。為了對(duì)充電和放電都能進(jìn)行控制,保護(hù)板必須具有兩個(gè)開關(guān),分別控制充電和放電回路(姑且這么理解)。在同口保護(hù)板中,這兩個(gè)開關(guān)串在一條線上,接到電池包外部,充電和放電都經(jīng)過此線。而在分口保護(hù)板中,電池分出兩根線,分別接充電開關(guān)和放電開關(guān),再接到電池外部。之所以會(huì)出現(xiàn)同口和分口保護(hù)板,是為了降低成本:一般電動(dòng)車鋰電池包的充電電流要比放電電流小,如果兩個(gè)開關(guān)串到一條線上,那么兩個(gè)開關(guān)就得照著大的買。而分口的話,充電電流小,就可以用一個(gè)更小的開關(guān)。這里說的開關(guān),其實(shí)就是MOSFET,是鋰電保護(hù)板的主要成本,而且國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)受限,重點(diǎn)部件需要進(jìn)口。
集成化芯片技術(shù)的發(fā)展使得電動(dòng)車保護(hù)板能夠?qū)崿F(xiàn)更高的集成度和更小的體積。這些高度集成的芯片不僅減少了元器件的數(shù)量,降低了制造成本,還提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。通過集成化的設(shè)計(jì),保護(hù)板能夠更快速地響應(yīng)電池狀態(tài)的變化,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的保護(hù)策略。高精度傳感器技術(shù)的應(yīng)用使得電動(dòng)車保護(hù)板能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)電池的電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)。這些傳感器具有更高的靈敏度和更低的誤差率,能夠?qū)崟r(shí)捕捉電池狀態(tài)的細(xì)微變化,為保護(hù)板提供更多方位、更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。通過結(jié)合先進(jìn)的算法,保護(hù)板能夠更準(zhǔn)確地判斷電池的健康狀況,預(yù)防潛在的安全隱患。BMS系統(tǒng)保護(hù)板的優(yōu)勢(shì)包含提高電池壽命:通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)電池,避免電池過充、過放等問題。
充電管理芯片根據(jù)工作模式可分為開關(guān)模式、線性模式和開關(guān)電容模式。開關(guān)模式效率高,適用于大電流應(yīng)用,且應(yīng)用較靈活,可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為降壓、升壓或升降壓架構(gòu),常用的快充方案通常都是開關(guān)模式。線性模式適用于小功率便攜電子產(chǎn)品,對(duì)充電電流、效率要求不高,通常不高于1A, 但對(duì)體積、成本則有較高要求。開關(guān)電容模式可以做到高達(dá)97%以上的效率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個(gè)固定的比例關(guān)系,實(shí)際應(yīng)用中通常與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。鋰電池保護(hù)板還會(huì)對(duì)電池包進(jìn)行信息的管理,包含數(shù)據(jù)的整車交互以及日志的存儲(chǔ)。儲(chǔ)能鋰電池保護(hù)板方案開發(fā)
通過平衡管理,鋰電池保護(hù)板能夠確保電池組內(nèi)各節(jié)電池的壓差不大,從而提高整個(gè)電池組的充放電性能。三輪車鋰電池保護(hù)板云平臺(tái)
電池及其管理系統(tǒng)在ESBMS系統(tǒng)及動(dòng)力電池BMS系統(tǒng)里的硬件邏輯結(jié)構(gòu)不同。儲(chǔ)能管理系統(tǒng),硬件一般采用兩層或者三層的模式,規(guī)模比較大的傾向于三層管理系統(tǒng)。動(dòng)力電池管理系統(tǒng),只有一層集中式或者兩分布式,基本不會(huì)出現(xiàn)三層的情況。小型車主要應(yīng)用一層集中式電池管理系統(tǒng)。兩層的分布式動(dòng)力電池管理系統(tǒng),如下圖所示。從功能看,儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)首層和第二層模塊基本等同于動(dòng)力電池的首層采集模塊和第二層主控模塊。儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)的第三層,則是在此基礎(chǔ)上增加的一層,用以應(yīng)對(duì)儲(chǔ)能電池巨大的規(guī)模。打一個(gè)不是那么恰當(dāng)?shù)谋确?。一個(gè)管理者較理想的下屬數(shù)量是7個(gè)人,如果這個(gè)部門一直擴(kuò)張,出現(xiàn)了49個(gè)人,那么只好7個(gè)人選一個(gè)組長(zhǎng),再任命一個(gè)經(jīng)理管理這7個(gè)組長(zhǎng)。超越個(gè)人能力,管理容易出現(xiàn)混亂。映射到儲(chǔ)能電池管理系統(tǒng)上,這個(gè)管理能力就是芯片的計(jì)算能力和軟件程序的復(fù)雜度。三輪車鋰電池保護(hù)板云平臺(tái)