锂电池保护板是锂电池组中不可或缺的安全控制模块,负责实时监测电池状态并执行保护动作,防止因过充、过放、过流、短路等异常工况引发的安全隐患。作为电池管理系统的主要硬件组件,其性能直接影响电池寿命与使用安全,广泛应用于消费电子、电动工具、储能设备及新能源汽车等领域。锂电池保护板通过精细的硬件控制与智能化升级,正从“被动保护”向“主动防护+状态管理”演进,成为锂电池安全领域的主要技术支撑。未来发展趋势:高集成化:将保护芯片、MOSFET与MCU集成于单一封装,减少PCB面积。智能化升级:内置AI算法,实现故障预测与自适应保护策略。宽禁带半导体应用:采用SiC MOSFET提升高频开关性能与耐温能力。当电池组电流超过设定的过流门限时,保护板会断开负载以防止过流。电单车锂电池保护板电池管理系统研发
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。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。线性模式适用于小功率便携式电子产品,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。开关电容模式可以做到高达97%以上的有效率,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,实际应用中通常会与开关型充电管理芯片配合使用。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。移动储能锂电池保护板保护芯片可能导致电池损坏、性能下降,甚至引发安全事故。
控制芯片:是保护板的中心部件,负责监测电池组的电压、电流等参数,并根据预设的阈值进行判断和控制,以实现各种保护功能。常见的控制芯片有德州仪器(TI)的 BMS 芯片、意法半导体(ST)的相关芯片等。MOSFET 开关管:用于控制电池组的充放电回路,当控制芯片检测到异常情况时,会通过控制 MOSFET 开关管的导通和截止来切断电路。MOSFET 开关管具有导通电阻小、开关速度快等优点,能够有效地降低电路的功耗和发热。电阻、电容等元件:电阻用于分压、限流等,电容则用于滤波、储能等,它们与控制芯片和 MOSFET 开关管等配合,共同完成保护板的各项功能。此外,部分保护板还可能配备温度传感器,用于监测电池组的温度,当温度过高或过低时进行相应的保护动作。
储能电池管理系统(ESBMS)与动力电池管理系统(BMS)的不同之处储能电池管理系统,与动力电池管理系统非常类似。但动力电池系统处于高速运动的电动汽车上,对电池的功率响应速度和功率特性、SOC估算精度、状态参数计算数量,都有更高的要求。储能系统规模极大,集中式电池管理系统与储能电池管理系统差异明显,这里只拿动力电池分布式电池管理系统与其对比。电池及其管理系统在各自系统里的位置有所不同;硬件逻辑结构不同;通讯协议有区别;储能电站采用的电芯种类不同,则管理系统参数区别较大。锂电池保护板通过实时监测电池状态并提供多重保护功能,确保电池在充放电过程中的安全性和可靠性。
BMS分为纯硬件BMS保护板和软件结合硬件的BMS保护板。纯硬件的BMS保护板是一组比较固定的保护参数,根据自身采集到的电压、电流、温度等状态保护与恢复,不需要MCU参与,这样的保护板也就不具备通讯信息交互的功能。而软件+硬件的方式,MCU可以对信息的实时采集并且通过can、485等通讯方式与外部交互,上传BMS保护板实时信息。一般为了更好地分析电池过去的状态,尤其是在故障分析和算法建模的时候,需要大量的数据支撑,这时候就需要log存储功能,尽可能多的记录BMS的数据。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。远程监控、数据分析、自适应保护策略。低速电动车锂电池保护板软件开发
均衡电流和均衡起控点也是锂电池保护板的重要参数。电单车锂电池保护板电池管理系统研发
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。电单车锂电池保护板电池管理系统研发