動力電池鋰電池保護板保護IC

來源: 發(fā)布時間:2025-05-08

對于儲能系統(tǒng)(家用儲能、新能源電站),保護板的設(shè)計重點轉(zhuǎn)向長周期穩(wěn)定運行與高精度管理。100S以上的多串并聯(lián)結(jié)構(gòu)要求電壓采樣精度達±1mV,TI的BQ78Z100等芯片通過24位ADC實現(xiàn)精細監(jiān)控。主動均衡技術(shù)在此類場景中尤為重要,能量轉(zhuǎn)移方案可減少10%~15%的容量損耗,配合光伏充放電策略優(yōu)化,明顯延長電池壽命。電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)還需通過ISO 26262功能安全認證,采用雙MCU冗余設(shè)計,確保極端工況下仍能維持關(guān)鍵保護功能。例如某家庭儲能系統(tǒng)通過BMS動態(tài)調(diào)節(jié)充放電曲線,優(yōu)先消耗太陽能電力,只是只是在電價低谷時段從電網(wǎng)補電,實現(xiàn)經(jīng)濟性與耐久性的雙重提升。保護板是BMS的硬件基礎(chǔ),負責(zé)基礎(chǔ)保護;BMS包含軟件算法,額外管理均衡、通信、狀態(tài)估算等功能。動力電池鋰電池保護板保護IC

動力電池鋰電池保護板保護IC,鋰電池保護板

鋰電池保護板主要由控制芯片、MOSFET 管、采樣電阻、電容等電子元件組成。控制芯片是保護板的重心,它通過采樣電阻實時監(jiān)測電池組的電壓、電流等參數(shù),并與內(nèi)部預(yù)設(shè)的閾值進行比較。當(dāng)檢測到的參數(shù)超出正常范圍時,控制芯片會發(fā)出相應(yīng)的控制信號,驅(qū)動 MOSFET 管的導(dǎo)通或截止,從而實現(xiàn)對電池組充放電回路的通斷控制,達到保護電池的目的。消費電子領(lǐng)域:廣泛應(yīng)用于手機、平板電腦、筆記本電腦、移動電源等設(shè)備中,保障鋰電池的安全使用,延長電池使用壽命,同時也為這些設(shè)備的穩(wěn)定運行提供了保障。電動交通工具領(lǐng)域:如電動汽車、電動摩托車、電動自行車等,鋰電池保護板是電池系統(tǒng)中不可或缺的一部分,它不僅要保護電池安全,還要滿足車輛在不同工況下的充放電需求,對保護板的性能和可靠性要求極高。儲能系統(tǒng)領(lǐng)域:在太陽能儲能系統(tǒng)、風(fēng)能儲能系統(tǒng)以及電網(wǎng)儲能系統(tǒng)等中,鋰電池保護板用于保護大容量的鋰電池組,確保儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和安全性,提高能源的利用效率。光伏鋰電池保護板管理系統(tǒng)方案定制鋰電池化學(xué)特性活躍,無保護易引發(fā)熱失控、燃爆或完全損壞。

動力電池鋰電池保護板保護IC,鋰電池保護板

鋰電池保護板主要功能。電壓保護過充保護:監(jiān)測單體電芯電壓,當(dāng)達到設(shè)定閾值(如三元鋰4.25V±0.05V)時切斷充電回路,防止電解液分解或熱失控。過放保護:在電芯電壓低于閾值(如三元鋰2.5V±0.1V)時斷開負載,避免不可逆容量損失。電流保護過流/短路保護:通過檢測電流瞬時峰值(如10A~100A范圍),在數(shù)毫秒內(nèi)觸發(fā)MOSFET關(guān)斷,保護電芯與電路。溫度保護集成NTC熱敏電阻,當(dāng)溫度超過安全范圍(如-20℃~60℃)時,暫停充放電并報警。均衡控制(可選)被動均衡:通過電阻耗能平衡高電壓電芯,成本低但效率有限;主動均衡:采用電感或電容轉(zhuǎn)移能量,均衡速度快,適用于大容量電池組。

鋰電池保護板在實際應(yīng)用中需根據(jù)不同場景的需求進行針對性設(shè)計,其功能擴展性和可靠性直接決定了電池系統(tǒng)的安全性與效率。在消費電子領(lǐng)域,如手機、充電寶和無人機等設(shè)備中,保護板高度集成化,通常采用單節(jié)或少量串聯(lián)方案(1S~2S),以DW01+8205A組合芯片為中心,兼顧微小體積與基礎(chǔ)防護功能。這類保護板需應(yīng)對快充帶來的瞬時電流沖擊(如20W快充),通過優(yōu)化采樣電阻精度避免誤觸發(fā),同時采用貼片式封裝與軟包電池直接貼合,較大限度節(jié)省空間。然而,消費電子產(chǎn)品的極限輕薄化設(shè)計也帶來挑戰(zhàn),例如散熱能力受限可能導(dǎo)致持續(xù)高負載下的保護板溫升,需通過材料優(yōu)化(如高導(dǎo)熱基板)平衡性能與體積。協(xié)調(diào)各電芯充放電一致性,防止單體過充/過放,延長整體壽命。

動力電池鋰電池保護板保護IC,鋰電池保護板

鋰電池保護板是專為可充電鋰電池提供周全防護的集成電路板,在鋰電池的安全使用與壽命延長方面發(fā)揮著舉足輕重的作用。從結(jié)構(gòu)組成來看,它主要由控制 IC、MOS 開關(guān)、精密電阻、NTC、ID 存儲器、PCB 等多個關(guān)鍵組件構(gòu)成。控制 IC 如同保護板的 “智慧大腦”,時刻精細監(jiān)測電芯的電壓、電流等關(guān)鍵參數(shù),并依據(jù)預(yù)設(shè)程序進行判斷與指令發(fā)布;MOS 開關(guān)則充當(dāng)電路的 “智能開關(guān)”,根據(jù)控制 IC 的指令,迅速且精細地控制電路的通斷,以實現(xiàn)對電池充放電過程的有效管控;精密電阻用于精確測量電流,為控制 IC 提供準(zhǔn)確的電流數(shù)據(jù);NTC(負溫度系數(shù)熱敏電阻)可實時感知環(huán)境溫度,一旦溫度超出安全范圍,便會協(xié)同其他組件啟動保護機制,避免電池因高溫而受損;ID 存儲器則存儲著電池的關(guān)鍵信息,諸如電池種類、生產(chǎn)日期等,這不僅有助于產(chǎn)品的質(zhì)量追溯,還能依據(jù)應(yīng)用場景對電池的使用進行合理限制??刂艻C(監(jiān)測電壓/電流)、MOSFET(通斷電路)、溫度傳感器、電阻電容(信號調(diào)理)、PCB基板。硬件鋰電池保護板管理系統(tǒng)方案定制

短路保護是如何觸發(fā)的?動力電池鋰電池保護板保護IC

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式電子產(chǎn)品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。開關(guān)電容模式可以做到高達97%以上的有效率,但由于架構(gòu)的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關(guān)系,實際應(yīng)用中通常會與開關(guān)型充電管理芯片配合使用。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。動力電池鋰電池保護板保護IC

標(biāo)簽: BMS 鋰電池保護板