BMS鋰電池保護(hù)板的原理和選購建議2021-05-24 08:14
BMS鋰電池保護(hù)板十分重要在電池保護(hù)系統(tǒng)中，鋰電池PACK設(shè)計(jì)過程中一定會用到鋰電池保護(hù)板或者相應(yīng)的BMS才能更好的設(shè)計(jì)鋰電池組，甚至可以協(xié)助品質(zhì)部分一起分析異常電池或電路。本文小編就來介紹鋰電池保護(hù)板BMS的原理和選購技巧。
鋰電池的主要構(gòu)成：
鋰電池主要由兩大塊構(gòu)成，電芯和保護(hù)板PCM（動力電池一般稱為電池管理系統(tǒng)BMS），電芯相當(dāng)于鋰電池的心臟，管理系統(tǒng)相當(dāng)于鋰電池的大腦。電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和外殼構(gòu)成，而保護(hù)板主要由保護(hù)芯片（或管理芯片）、MOS管、電阻、電容和PCB板等構(gòu)成。
什么是BMS？
BMS其實(shí)就是鋰電池管理系統(tǒng)，顧名思義，是專門用來進(jìn)行鋰電池運(yùn)行管理的模塊，對象是鋰電池。主要對象是二次電池，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，可用于電動汽車，電瓶車，機(jī)器人，無人機(jī)等。此外，BMS還是電腦音樂游戲文件通用的一種存儲格式和新一代的電信業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)名。
BMS鋰電池保護(hù)板工作原理：
鋰電池之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。
鋰電池的BMS保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
普通鋰電池BMS保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。
BMS鋰電池保護(hù)功能介紹：
1.電池保護(hù)，和PCM差不多，過充、過放、過溫、過流，還有短路保護(hù)。
2.能量均衡，整個鋰電池包，由于很多節(jié)電池串聯(lián)，工作一定時間后，由于其電芯本身的不一致性、工作溫度的不一致性等原因的影響，最后會表現(xiàn)出很大的差異，對電池的壽命和系統(tǒng)的使用有巨大的影響，能量均衡就是彌補(bǔ)電芯個體之間的差異去做一些主動或被動的充電或放電的管理，確保電池的一致性，延長電池的壽命。
3.SOC計(jì)算，由于技術(shù)的發(fā)展，SOC的計(jì)算積累的很多的方法，精度要求不高的可以根據(jù)電池電壓判斷剩余電量，精確的方法主要的是電流積分法（又叫Ah法），Q=∫idt，還有內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等。
4.通信，不同的系統(tǒng)對通信接口的要求不一樣，主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等。其中汽車和儲能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。
⒌電池間的均衡：即為單體鋰電池均衡充電，使電池組中各個電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
鋰電池的主要構(gòu)成：
鋰電池主要由兩大塊構(gòu)成，電芯和保護(hù)板PCM（動力電池一般稱為電池管理系統(tǒng)BMS），電芯相當(dāng)于鋰電池的心臟，管理系統(tǒng)相當(dāng)于鋰電池的大腦。電芯主要由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和外殼構(gòu)成，而保護(hù)板主要由保護(hù)芯片（或管理芯片）、MOS管、電阻、電容和PCB板等構(gòu)成。
什么是BMS？
BMS其實(shí)就是鋰電池管理系統(tǒng)，顧名思義，是專門用來進(jìn)行鋰電池運(yùn)行管理的模塊，對象是鋰電池。主要對象是二次電池，主要就是為了能夠提高電池的利用率，防止電池出現(xiàn)過度充電和過度放電，可用于電動汽車，電瓶車，機(jī)器人，無人機(jī)等。此外，BMS還是電腦音樂游戲文件通用的一種存儲格式和新一代的電信業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)名。
BMS鋰電池保護(hù)板工作原理：
鋰電池之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。
鋰電池的BMS保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
普通鋰電池BMS保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。
BMS鋰電池保護(hù)功能介紹：
1.電池保護(hù)，和PCM差不多，過充、過放、過溫、過流，還有短路保護(hù)。
2.能量均衡，整個鋰電池包，由于很多節(jié)電池串聯(lián)，工作一定時間后，由于其電芯本身的不一致性、工作溫度的不一致性等原因的影響，最后會表現(xiàn)出很大的差異，對電池的壽命和系統(tǒng)的使用有巨大的影響，能量均衡就是彌補(bǔ)電芯個體之間的差異去做一些主動或被動的充電或放電的管理，確保電池的一致性，延長電池的壽命。
3.SOC計(jì)算，由于技術(shù)的發(fā)展，SOC的計(jì)算積累的很多的方法，精度要求不高的可以根據(jù)電池電壓判斷剩余電量，精確的方法主要的是電流積分法（又叫Ah法），Q=∫idt，還有內(nèi)阻法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、卡爾曼濾波法等。
4.通信，不同的系統(tǒng)對通信接口的要求不一樣，主流的通信接口有SPI、I2C、CAN、RS485等。其中汽車和儲能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。
⒌電池間的均衡：即為單體鋰電池均衡充電，使電池組中各個電池都達(dá)到均衡一致的狀態(tài)。均衡技術(shù)是目前世界正在致力研究與開發(fā)的一項(xiàng)電池能量管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
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