鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負(fù)極板上;放電時,鋰離子從負(fù)極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負(fù)極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致電池的損壞。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。未來專業(yè)電動汽車的鋰電池保護板生產(chǎn)廠商有可能成為大規(guī)模儲能項目使用的鋰電池保護板供應(yīng)商的重要成員。電單車鋰電池保護板智能云平臺
兩輪電動車BMS行業(yè)內(nèi)成為兩輪電動車電池保護板分為硬件板與軟件板。所謂硬件板,就是保護板上沒有可以進行編程的芯片,只是按照特定的線路進行連接,保護板的參數(shù)是固定的。這一類保護板一般成本較低,功能簡單,很難實現(xiàn)邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎(chǔ)上,加了可以編程的芯片,因此這類保護板除了實現(xiàn)基本功能以外,還能實現(xiàn)很多特殊的功能。鋰電池保護板是保障鋰電池安全運行、延長使用壽命的關(guān)鍵電子組件,主要由控制芯片、MOS 管、電阻、電容等電子元件構(gòu)成,其中心功能是對鋰電池的充放電過程進行精細(xì)監(jiān)控和保護。光伏鋰電池保護板管理系統(tǒng)云平臺開發(fā)在電動車中,BMS能夠提高電池的安全性、延長使用壽命、優(yōu)化能量管理,并提供實時數(shù)據(jù)監(jiān)控,提升整車性能。
在不同應(yīng)用場景下,BMS將更具針對性。于新能源汽車領(lǐng)域,伴隨自動駕駛技術(shù)普及,BMS需與車輛自動駕駛系統(tǒng)緊密協(xié)同,依據(jù)實時路況、駕駛模式動態(tài)分配電池能量,優(yōu)化續(xù)航表現(xiàn);在儲能系統(tǒng)方面,面對大規(guī)模儲能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰需求,BMS要具備更強大的集群管理能力,精細(xì)協(xié)調(diào)海量電池組的充放電,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,BMS將實現(xiàn)萬物互聯(lián),用戶可遠(yuǎn)程監(jiān)控電池狀態(tài),企業(yè)也能通過云平臺對分布各地的電池進行集中管理與維護,極大提高管理效率。并且,為契合綠色環(huán)保理念,BMS會著重優(yōu)化電池能量回收利用,在電動汽車制動、儲能系統(tǒng)能量回饋時,高效回收能量并儲存,提升能源利用率,助力可持續(xù)發(fā)展。
基于模型的方法估算電池SOC,包括電化學(xué)阻抗頻譜法(EIS)和等效電路模型(ECM),通過模擬電池的電化學(xué)反應(yīng)和電氣行為來進行深入的SOC分析。這些方法可評估內(nèi)阻、容量和其他關(guān)鍵參數(shù),從而多方面了解各種運行條件下的SOC。卡爾曼濾波是另一種流行的基于模型的技術(shù),它能整合來自多個傳感器的數(shù)據(jù),即使在動態(tài)環(huán)境中也能精確估算SOC。然而,卡爾曼濾波法的準(zhǔn)確性容易受到傳感器漂移、極端溫度變化和電池行為變化等外部因素的影響。大多數(shù)電動汽車使用不同的技術(shù)組合來準(zhǔn)確測量SOC。庫侖計數(shù)和OCV迅速獲得基本數(shù)據(jù),而EIS、ECM和卡爾曼濾波則提供更詳細(xì)和更精確的信息。除此之外,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),人工智能的應(yīng)用也在不斷的提高SOC的準(zhǔn)確性。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。 在智能手機、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品中,鋰電池保護板是用戶與安全之間的一道關(guān)鍵防線。
鋰電池保護板作為電池管理系統(tǒng)的重點組件,其設(shè)計初衷是解決鋰電池因化學(xué)特性導(dǎo)致的安全與性能衰減問題。鋰電池雖具備高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,但其充放電過程對電壓、電流及溫度極為敏感:過充可能導(dǎo)致電解液分解、正極材料結(jié)構(gòu)坍塌并釋放氧氣,進而引發(fā)電池鼓脹甚至不良反應(yīng);過放則會使負(fù)極銅箔溶解、電解液分解,導(dǎo)致電池內(nèi)阻劇增且無法復(fù)原容量;而過流或短路時,電池內(nèi)部焦耳熱積累可能觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),造成熱失控。針對這些安全漏洞,保護板通過集成高精度操作IC、MOSFET功率開關(guān)及周圍監(jiān)測電路,構(gòu)建多層級防護體系。操作IC作為“大腦”,以毫秒級響應(yīng)速度持續(xù)采集電池組中各單體電壓、充放電電流及環(huán)境溫度,當(dāng)檢測到異常時,通過驅(qū)動電路操作MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)斷,實現(xiàn)電路的物理隔離。當(dāng)前,鋰電池保護板正朝著智能化、集成化方向發(fā)展,融合 AI 算法預(yù)測電池壽命,集成電源管理 IC 減少體積。鉛酸改鋰電池保護板管理系統(tǒng)方案開發(fā)
鋰電池保護板對串聯(lián)的鋰電池組進行充放電保護。電單車鋰電池保護板智能云平臺
鋰電池保護板的工作原理并不復(fù)雜,卻十分精密。它由微控制器、MOS管、電阻、電容等電子元件共同構(gòu)成,通過實時監(jiān)測電池的電壓和電流等關(guān)鍵參數(shù),確保電池始終處于安全的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或電流超出設(shè)定的安全范圍,微控制器會迅速響應(yīng),指揮MOS管執(zhí)行相應(yīng)的動作,從而實現(xiàn)對電池充放電的有效控制。隨著新能源電動汽車、無人機、移動電源等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,鋰電池保護板的應(yīng)用場景越來越廣。無論是在高海拔地區(qū)的無人機飛行,還是深海中的水下設(shè)備供電,亦或是電動汽車的長途行駛,鋰電池保護板都在默默地發(fā)揮著其至關(guān)重要的作用。它不僅保障了設(shè)備的正常運行,更守護著用戶的生命財產(chǎn)安全。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是一家鋰電池安全管理技術(shù)綜合服務(wù)商。 電單車鋰電池保護板智能云平臺