嵌入式處理器是嵌入式系統的關鍵,是控制、輔助系統運行的硬件單元。嵌入式處理器可以分為嵌入式微處理器(MPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP處理器(EDSP)及嵌入式片上系統(SoC)。電池管理芯片通常以SOC的形式,直接在片內處理器中嵌入軟件代碼,通過軟硬件無縫結合,靈活實現對電池狀態的監測、計量、控制、通訊等功能,把過去很多需要系統設計解決的問題集中在芯片設計中解決,從而可以簡化系統設計,提高集成度,降低系統功耗,提高可靠性。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。鋰電池化學性質活潑,過流或短路可能引發高溫危險。保護板通過實時監測電壓,主動切斷回路,保障電池壽命。上海磷酸鐵鋰鋰電池保護板
目前BMS架構主要分為集中式架構和分布式架構。集中式BMS將所有電芯統一用一個BMS硬件采集,適用于電芯少的場景。集中式BMS具有成本低、結構緊湊、可靠性高的優點,一般常見于容量低、總壓低、電池系統體積小的場景中,如電動工具、機器人(搬運機器人、助力機器人)、IOT智能家居(掃地機器人、電動吸塵器)、電動叉車、電動低速車(電動自行車、電動摩托、電動觀光車、電動巡邏車、電動高爾夫球車等)、輕混合動力汽車。目前行業內分布式BMS的各種術語五花八門,不同的公司,有不同的叫法。動力電池BMS大多是主從兩層架構。儲能BMS則因為電池組規模較大,多數都是三層架構,除了從控、主控之外,還有一層總控。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。鋰電池保護板費用鋰電池保護板能否不用保護管?
在應用層面,保護板的選型需深度匹配電池組參數與終端需求。對于電動工具等高倍率放電場景,保護板需支持30A以上的持續電流與100A以上的瞬時脈沖電流,同時配備低內阻MOSFET(如3mΩ)以降低溫升;而儲能系統則更關注長期穩定性,需選擇具備三級過溫保護(高溫預警、限流、斷電)及SOC估算精度的保護板,以適應-20℃至60℃的寬溫域。隨著技術演進,保護板正朝著“智能化+集成化”方向突破:新一代產品通過內置MCU與算法優化,實現了動態閾值調整(如根據電池老化程度修正保護電壓)、故障自診斷(如識別MOSFET短路或操作IC失效)及無線通信(如藍牙/LoRa上報電池狀態),明顯提升了系統可維護性。例如,特斯拉Model3的電池管理系統即采用分布式保護架構,每12節電池配備一個智能保護模塊,通過CAN總線與主控單元協同,實現了毫秒級故障隔離與亞毫秒級均衡操作。此外,固態電池、鋰硫電池等新型電化學體系的出現,也對保護板提出了更高要求:固態電池的離子傳導率對溫度敏感,需保護板集成加熱膜操作邏輯;鋰硫電池的穿梭效應易導致容量衰減,則需保護板結合電壓-容量曲線建模進行動態補償。
兩輪電動車BMS行業內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,保護板的參數是固定的。這一類保護板一般成本較低,功能簡單,很難實現邏輯上的特殊控制要求。而軟件板則是在硬件板的基礎上,增加可以編程的芯片,因此這類保護板除了實現基本功能以外,還能實現很多特殊的功能。只要通過修改程序和添加外設,實現更多功能,比如遠程引爆車輛中的鋰電池。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。控制芯片、MOS管、電阻電容,用于監測電壓/電流并執行保護動作。
鋰電池保護板作為電池管理系統的重點組件,其設計初衷是解決鋰電池因化學特性導致的安全與性能衰減問題。鋰電池雖具備高能量密度、長循環壽命等優勢,但其充放電過程對電壓、電流及溫度極為敏感:過充可能導致電解液分解、正極材料結構坍塌并釋放氧氣,進而引發電池鼓脹甚至不良反應;過放則會使負極銅箔溶解、電解液分解,導致電池內阻劇增且無法復原容量;而過流或短路時,電池內部焦耳熱積累可能觸發鏈式反應,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功率開關及周圍監測電路,構建了多層級防護體系。操作IC作為“大腦”,以毫秒級響應速度持續采集電池組中各單體電壓、充放電電流及環境溫度,當檢測到異常時,通過驅動電路操作MOSFET的導通與關斷,實現電路的物理隔離。 部分保護板集成溫度傳感器,過熱/過冷時切斷電路。廣西家用儲能鋰電池保護板
寬溫域元件(-40℃~125℃)、三防涂層(防潮/鹽霧)、冗余電路設計。上海磷酸鐵鋰鋰電池保護板
儲能BMS廠商一般從動力電池BMS發展而來,因此,很多設計和名詞有歷史沿革比如動力電池里一般分為BMU(BatteryMonitorUnit)和BCU(BatteryControlUnit)前者采集,后者控制。因為電芯是一個電化學的過程,多個電芯組成一個電池,由于每個電芯特性,無論制造多精密,根基使用時間、環境,各個電芯都會存在誤差與不一致的地方。故電池管理系統,就是通過有限的參數,去評估當前電池的狀態,有點像中醫看病,通過表征,看你得了啥病,不是西醫,需要一些理化分析,人體的理化分析就像電池的電化學特性,可以通過大型試驗儀器去測量,但是嵌入式系統很難去評估電化學的一些指標,故BMS就是一個老中醫。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。上海磷酸鐵鋰鋰電池保護板