锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保护器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时操控电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括IC、MOS开关及辅助器件NTC、ID、存储器等。其中操控IC,在一切正常的情况下MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻操控MOS开关关断,保护电芯的安全。NTC是Negativetemperaturecoefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、内部中断而停止充放电。ID是Identification的缩写,即身份识别的意思它分为两种:一是存储器,常为单线接口存储器,存储电池种类、生产日期等信息;二是识别电阻。两者可起到产品的可追溯和应用的限制的作用。 充电异常(过充保护触发),设备突然断电(过放 / 过流),电池组寿命缩短(均衡失效)。特种车辆BMS管理系统云平台
电池保护板的自身参数,比如自耗电分为工作自耗电和静态(睡眠)自耗电,保护板自耗电的电流一般是ua级别。工作自耗电电流较大,主要为保护芯片、mos驱动等消耗。保护板的自耗电太大会过多消耗电池电量,如果长时间搁置的电池,保护板自耗电可能导致电池亏电。自耗电和内阻等,他们不起保护作用,但是对电池的性能是有影响的。保护板的主回路内阻也是一个很重要的参数,保护板的主回路内阻主要来源于pcb板上铺设阻值,mos的阻值(主要)和分流电阻的阻值。在保护板进行充放电时,特别是mos部分,会产生大量的热,因此一般保护板的mos上都需要贴一大块的铝片用于导热和散热。除了这些基本功能以外,为了使用不同的应用场景个需求,保护板还有各种各样的附加功能(如均衡功能),特别是带软件的保护板,功能更是异常丰富,比如蓝牙、wifi、GPS、串口、CAN等应有尽有,再高阶一点,就成了电池管理系统了(BMS)。 光伏BMS云平台开发BMS系统保护板能够确保电池组内各节电池的压差不大,从而提高整个电池组的充放电性能。
在储能系统中,储能电池只与高压储能变流器交互,变流器从交流电网取电,给电池组充电,或者电池组给变流器供电,电能通过变流器转换到交流电网。储能系统的通信、电池管理系统主要与变流器和储能电站调度系统有信息交互关系。另一方面,电池管理系统向变流器发送重要状态信息,确定高压电力交互状况,另一方面,电池管理系统向储能电站的调度系统PCS发送较详尽的监视信息。电动汽车BMS在高压下与电动机和充电机有能量交换关系的通信方面,与充电机在充电过程中有信息交互,在所有应用过程中与整车控制器有较详细的信息交互。深圳智慧动锂电子股份有限公司是从事锂电池保护管理系统 (BMS) 的技术开发及锂电池专门集成电路通路商的国家高新技术企业。
目前该技术已经被广泛应用于各种电动车、储能、充换电柜、电动工具、特种车辆、船舶等领域。2020年,我司荣获广东省专精特新企业,荣获工信部“专精特新‘小巨人’企业”称号。所谓专精特新企业,是指具有“精细化、特色化、新颖化”特征的企业。智慧动锂电子拥有博士、研究生等不同层次的优秀人才80多人,并和高校合作在产学研方面进行深度融合,比如中科院深圳技术研究院等,目前已拥有各项35项及较多软件著作权。下一步智慧动锂电子将继续和高校、科研机构等加强合作,成立省级工程技术中心,校企联合实验室,推动产学研深入融合,围绕安全发展形成聚合效应,进一步突破关键技术。BMS技术向无线化、AI驱动和平台集成方向发展。无线BMS减少了传统布线,减少了90%线束和15%电池包体积,提升了续航和维修性。AI算法基于机器学习优化SOC/SOH预测,减少了故障。800V平台支持充电和热管理。云端BMS通过云端分析实时优化电池性能。例如,路特斯与AnalogDevices合作,采用无线BMS(ADBMS6815芯片),实现轻量化设计,电池包重量降低10%,续航提升5%。BMS系统保护板的优势:提高电池寿命:通过实时监测和保护电池,避免电池过充、过放等问题。
技术层面,BMS正朝着高集成化、智能化与车规级功能安全方向发展。无线BMS技术已进入商用阶段,通过分布式架构与边缘计算,实现数据的本地处理,减少传输负担。AI算法的融入使BMS能够预测电池剩余寿命与潜在故障,提前采取维护措施。例如,机器学习优化充放电策略,适配电力现货市场峰谷套利需求。应用场景方面,BMS已从电动汽车扩展至储能系统、便携式电子设备及航空航天等领域。在智能手机中,微型BMS集成于电路板,侧重轻量化与低功耗设计;在航空领域,BMS需满足高可靠性、冗余设计及极端环境适应要求。随着2025年《新型储能安全技术规范》的实施,BMS的安全标准进一步升级,消防系统成本占比≥5%,热失控预警时间≥30分钟,推动行业向更安全、更便捷的方向发展。需关注电池串数、电压 / 电流范围、均衡能力、通信协议(如 CAN、I2C)及安全认证。铅酸改锂电BMS工作原理
在电动汽车中,BMS确保电池组的性能和安全性,延长电池寿命,提高车辆续航能力和驾驶安全性。特种车辆BMS管理系统云平台
BMS保护板分为分口与同口保护板。保护板为了现实保护电池的功能,必须要能够主动切断电池主回路。因此,在电池包内部,电池的主回路是要经过保护板的。为了对充电和放电都能进行操作,保护板必须具有两个开关,分别作用于充电和放电回路(姑且这么理解)。在同口保护板中,这两个开关串在一条线上,接到电池包外部,充电和放电都经过此线。而在分口保护板中,电池分出两根线,分别接充电开关和放电开关,再接到电池外部。之所以会出现同口和分口保护板,是为了降低成本:一般电动车锂电池包的充电电流要比放电电流小,如果两个开关串到一条线上,那么两个开关就得照着大的买。而分口的话,充电电流小,就可以用一个更小的开关。这里说的开关,其实就是MOSFET,是锂电保护板的主要成本,而且国内相关产品技术受限,重点部件需要进口。随着科技的不断进步,BMS正朝着更加智能化、节能化和小型化的方向发展。 特种车辆BMS管理系统云平台