目前锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。集中式锂电池保护板将所有电芯统一用一个锂电池保护板硬件采集,适用于电芯少的场景。集中式BMS具有成本低、结构紧凑、可靠性高的优点,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。目前行业内分布式锂电池保护板的各种术语五花八门,不同的公司,不同的叫法。动力电池B保护板多是主从两层架构。储能电池保护板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。锂电池保护板通过采样线、镍片等与电芯组成的pack连接,通过对系统状态的实时监控,达到管理电池组的目的。软件锂电池保护板作用
据了解,截至2022年,全球新能源储能累计装机量超过40GWh,达到45.7GWh,而中国储能市场也***突破10GWh,并达到13.1GWh,并***超过美国,成为全球比较大的新能源储能市场。电化学储能是锂离子电池应用的重要场景,为了迎合全球及国内外储能产业的发展,助推储能系统快速技术迭代,提升安全性能,保证系统产品的可靠性能,NXP一直在加速新产品的研发和布局。一般来说,储能系统包括集中式储能和分布式储能,集中式储能通俗讲就是大型储能,包括发电侧储能、电网侧储能、工商业应用的储能,而分布式储能典型的应用是户用储能、通讯基站储能、不间断备用电源等。家用储能锂电池保护板保护IC电池保护板管理系统的主要职责包括监控、保护和优化电池性能。
锂电池硬件保护板的主要功能包括几个方面:一,电池监控系统能够实时监测电池的关键参数,包括电压、电流和温度;第二,提供过压和欠压保护,有效防止电池在充电或放电过程中超出安全电压范围;第三,支持过流保护以防止电池在充电或放电过程中产生超过额定值的电流;第四,持续监测电池温度,及时阻止过热现象的发生;第五,在充电阶段通过平衡电池单体电压,以提高整体电池的使用寿命。锂电池软件保护板的主要功能则包括以下方面:一,通过嵌入式算法实现电池状态的估计和控制,以确保良好性能;第二,支持与其他系统进行数据交换,例如与电动车系统之间的信息传递;第三,允许用户通过网络远程监测电池的实时状态,提高监管的便捷性;第四,积极收集、存储电池运行数据,并提供有效的分析工具,以便用户更好地了解电池性能并作出相应决策。
入局锂电池保护板制造的厂商有几类:一类是动力电池保护板中具主导能力的终端用户-车厂,事实上国外BMS制造实力较强的也就是车厂,如通用、特斯拉等;国内有比亚迪、华霆动力等。第二类是电池厂,包含电芯厂商与做pack的厂商,如三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份、等;第三类专业的锂电池保护板制造商,此类厂商有多年的电力电子技术积累,有高校背景或相关企业背景的研发团队,如亿能电子、杭州高特电子、协能科技、等企业。目前看来储能电池的终端用户没有加入锂电池保护板研发与制造的需求与具体行动,可以认为储能电池保护板行业缺乏一个占据了重要优势的参与者,给电池厂以及专注做储能锂电池保护板的厂商留下了巨大的发展空间。储能市场一旦确立,将给予电池厂与专业锂电池保护板生产厂商以非常大的发挥空间。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。
锂电池保护板是锂离子电池组的"大脑",对电芯(组)进行统一的监控、指挥及协调。从构成上看,电池保护板包括电池管理芯片(BMIC)、模拟前端(AFE)、嵌入式微处理器,以及嵌入式软件等部分。锂电池保护板根据实时采集的电芯状态数据,通过特定算法来实现电池组的电压保护、温度保护、短路保护、过流保护、绝缘保护等功能,并实现电芯间的电压平衡管理和对外数据通讯。电池管理芯片(BMIC)是电源管理芯片的重要细分领域,包括充电管理芯片、电池计量芯片和电池安全芯片。充电管理芯片可将外部电源转换为适合电芯的充电电压和电流,并在充电过程中实时监测电芯的充电状态,调整控制充电电压、电流,确保对电芯进行安全、高效的充电。根据锂电池的特性,充电管理芯片自动进行预充、恒流充电、恒压充电,有效控制充电各个阶段的充电状态。 当电池放电时,如果电压低于设定的安全范围,BMS系统保护板会及时断开放电电路,防止电池过放。便携式户外电源锂电池保护板IC
两轮电动车锂电池保护板分为硬件板与软件板。软件锂电池保护板作用
锂电池保护板的被动均衡技术顾名思义,被动均衡就是将单体电池中容量稍多的个体消耗掉,实现整体的均衡。被动均衡又称为能量耗散式均衡,工作原理是在每节电芯上并联一个电阻,当某个电芯提前充满,而又需要继续给其他电芯充电时,通过电阻对电压高的电芯以热量形式释放电量,为其他电芯争取更多充电时间。由于被动均衡结构更为简单,所以使用比较广。但是被动均衡也有明显的缺点,由于结构简单制作成本低,采用电阻耗能产生热量,从而会使整个系统的效率降低。并且均衡时间短,效果不佳,一般均衡时间都在充电周期末期。此外,只能对高电压电池进行放电,无法对劣质电池进行改进。在适用场景上,被动均衡更适合于小容量、低串数的锂电池组应用,可以释放每颗电芯的储能能力,实现电量的有效利用。软件锂电池保护板作用