锂电池BMS保护板的过充保护:场效应管Q1、Q2可等效为两只开关,当Q1或Q2的G极电压大于1V时,开关管导通。导通开关管的D、S间内阻很小(数十毫欧姆),相当于开关闭合;当G极电压小于,开关管截止,截止的开关管的D、S极间的内阻很大(几兆欧姆),相当于开关断开。电池包充电时,当锂动力电池包通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯两端的电压将逐渐升高,当电芯电压升高到(通常称为过充保护电压)时,操控IC将判断电芯已处于过充电状态,操控IC将使Q2截止,此时电芯的B一极与保护电路的P-端之间处于断开状态并保持,即电芯的充电回路被切断,停止充电。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集成电路通路商的国家高新技术企业。 电池均衡管理是通过控制策略使电池组中各个单体电池的电压或容量保持一致,以提高电池组的整体性能和寿命。标准BMS电池管理系统研发
充电管理芯片根据工作模式可分为开关模式、线性模式和开关电容模式。线性模式适用于小功率便携电子产品,对充电电流、效率要求不高,通常不高于1A,但对体积、成本则有较高要求。开关模式效率高,适用于大电流应用,且应用较灵活,可根据需要设计为降压、升压或升降压架构,常用的快充方案通常都是开关模式。开关电容模式可以做到高达97%以上的效率,但由于架构的原因,其输出电压与输入电压通常成一个固定的比例关系,实际应用中通常与开关型充电管理芯片配合使用。深圳智慧动锂电子股份有限公司是一家锂电池安全管理技术综合服务商。公司主要研发锂电池全生命周期监控管理云平台系统服务,智锂狗安全监控系列产品等。电动自行车BMS零售价需管理上百颗电芯串联,支持高压快充,通过 ISO 26262 功能安全认证,实时监控热管理。
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)。
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%。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。
目前BMS架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式BMS将所有电芯统一用一个BMS硬件采集,适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优势,一般常见于容量低、总压低、电池系统体积小的场景中,如电动工具、机器人(搬运机器人、助力机器人)、IOT智能家居(扫地机器人、电动吸尘器)、电动叉车、电动低速车(电动自行车、电动摩托、电动观光车、电动巡逻车、电动高尔夫球车等)、轻混合动力汽车。目前行业内分布式BMS的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池BMS大多是主从两层架构。储能BMS则因为电池组规模较大,多数都是三层架构,在从控、主控之上,还有一层总控。未来的BMS将拥有更强大的数据处理能力和更高的集成度,能够与车辆控制器、充电桩等外部设备进行更紧密的协同工作,为推动锂电池在各领域的广泛应用提供坚实的安全保护。 储能BMS主动均衡和被动均衡的区别主要有能量的方式、启动均衡条件、均衡电流、成本等几个方面。高科技BMS电池管理系统平台
BMS锂电池保护板对电池包的能量进行管理,一般分为被动管理和主动管理两种类型。标准BMS电池管理系统研发
不同应用场景对BMS的需求差异较大。在消费电子领域(如智能手机),BMS高度集成化,芯片面积只几平方毫米,侧重基础保护与充放电操作;而在新能源汽车中,BMS需管理数百节电芯,支持ISO26262功能安全标准(ASIL-C/D等级),并与整车作用器(VCU)、电机作用器(MCU)实时通信,实现能量回收(制动时回收功率可达100kW)与动态功率限制(如低温下限制放电电流防止析锂)。储能电站的BMS则面临更大规模挑战:一个20英尺集装箱式储能系统可能包含上千节电芯,BMS需采用分层架构——从控单元(Slave)管理单簇电池,主控单元(Master)协调整个系统,同时支持Modbus/TCP或CAN总线与电网调度系统交互。技术难点集中在电芯一致性维护(容量差异需操作在1%以内)与循环寿命优化(目标25年运营周期)。此外,热失控防护是BMS设计的非常终挑战:当某节电芯发生内短路时,BMS需在毫秒级时间内切断故障区域,并触发灭火装置,同时通过多层隔热材料(如气凝胶)阻断热扩散链式反应。 标准BMS电池管理系统研发