鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2724次 | 2018年06月14日
鋰電池保護(hù)板工作原理需要什么
鋰電池主要由兩大塊構(gòu)成,電芯和保護(hù)板PCM(動(dòng)力電池一般稱(chēng)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。
動(dòng)力BMS鋰電池保護(hù)板
二、鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
鋰電池的優(yōu)點(diǎn)很多,電壓平臺(tái)高,能量密度大(重量輕、體積小),使用壽命長(zhǎng),環(huán)保。
鋰電池的缺點(diǎn)就是,價(jià)格相對(duì)高,溫度范圍相對(duì)窄,有一定的安全隱患(需加保護(hù)系統(tǒng))。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
三、鋰電池分類(lèi)
鋰電池可以分成兩個(gè)大類(lèi):一次性不可充電電池和二次充電電池(又稱(chēng)為蓄電池)。
不可充電電池如鋰二氧化錳電池、鋰-亞硫酰胺電池。
四、各種動(dòng)力電池對(duì)比
動(dòng)力電池主要是更具其應(yīng)用來(lái)考慮的,主要應(yīng)用在電動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具等。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
動(dòng)力電池區(qū)別于普通電池又其一定的特殊性:
1.電池的串并聯(lián)
2.電池的容量較大
3.電池的放電倍率較大(混合動(dòng)力和電動(dòng)工具)
4.電池的安全性要求較高
5.電池的工作溫度范圍較寬
6.電池的使用壽命長(zhǎng),一般要求5~10年
五、BMS功能介紹及分析
1.電池保護(hù),和PCM差不多,過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫、過(guò)流,還有短路保護(hù)。像普通的鋰錳電池和三元鋰電池,一旦檢測(cè)到任何一節(jié)電池電壓超過(guò)4.2V或任何一節(jié)電池電壓低于3.0V系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切斷充電或放電回路。如果電池溫度超過(guò)電池的工作溫度或電流大于電池的放電電流,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷電流通路,保障電池和系統(tǒng)安全。
2.能量均衡,整個(gè)電池包,由于很多節(jié)電池串聯(lián),工作一定時(shí)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(huì)表現(xiàn)出很大的差異,對(duì)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(gè)體之間的差異去做一些主動(dòng)或被動(dòng)的充電或放電的管理,確保電池的一致性,延長(zhǎng)電池的壽命。
業(yè)內(nèi)一般有被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡兩類(lèi)方式,其中被動(dòng)均衡主要是把電量多的電量通過(guò)電阻消耗達(dá)到均衡,主動(dòng)均衡主要是把電量多的電池的電量通過(guò)電容、電感或變壓器轉(zhuǎn)移到電量少的電池達(dá)到均衡。
由于主動(dòng)均衡系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,成本相對(duì)較高,主流依然還是被動(dòng)均衡。
3.SOC計(jì)算,電池的電量計(jì)算是BMS很重要的一塊,很多系統(tǒng)都需要比較精確知道剩余電量的情況。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。業(yè)內(nèi)主流依然是電流計(jì)分法。
4.通信,不同的系統(tǒng)對(duì)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(chē)和儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。
BMS系統(tǒng)由于競(jìng)爭(zhēng)還不充分,加之其系統(tǒng)的復(fù)雜性,系統(tǒng)廠商相對(duì)較少,相關(guān)的芯片廠商也主要是歐美幾家大廠,國(guó)內(nèi)有少數(shù)幾家大公司在研發(fā)。未來(lái)的機(jī)會(huì)很多。(下面給大家講保護(hù)板出現(xiàn)不良的分析)
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BMS鋰電池保護(hù)板工作原理、作用、參數(shù)等詳解-漲知識(shí)必讀
信息來(lái)源:本站日期:2017-11-28
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動(dòng)力BMS鋰電池保護(hù)板
一、鋰電池的構(gòu)成
鋰電池主要由兩大塊構(gòu)成,電芯和保護(hù)板PCM(動(dòng)力電池一般稱(chēng)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。
動(dòng)力BMS鋰電池保護(hù)板
二、鋰電池優(yōu)缺點(diǎn)
鋰電池的優(yōu)點(diǎn)很多,電壓平臺(tái)高,能量密度大(重量輕、體積小),使用壽命長(zhǎng),環(huán)保。
鋰電池的缺點(diǎn)就是,價(jià)格相對(duì)高,溫度范圍相對(duì)窄,有一定的安全隱患(需加保護(hù)系統(tǒng))。
三、鋰電池分類(lèi)
鋰電池可以分成兩個(gè)大類(lèi):一次性不可充電電池和二次充電電池(又稱(chēng)為蓄電池)。
不可充電電池如鋰二氧化錳電池、鋰-亞硫酰胺電池。
四、各種動(dòng)力電池對(duì)比
動(dòng)力電池主要是更具其應(yīng)用來(lái)考慮的,主要應(yīng)用在電動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具等。
動(dòng)力電池區(qū)別于普通電池又其一定的特殊性:
1.電池的串并聯(lián)
2.電池的容量較大
3.電池的放電倍率較大(混合動(dòng)力和電動(dòng)工具)
4.電池的安全性要求較高
5.電池的工作溫度范圍較寬
6.電池的使用壽命長(zhǎng),一般要求5~10年
五、BMS功能介紹及分析
1.電池保護(hù),和PCM差不多,過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫、過(guò)流,還有短路保護(hù)。像普通的鋰錳電池和三元鋰電池,一旦檢測(cè)到任何一節(jié)電池電壓超過(guò)4.2V或任何一節(jié)電池電壓低于3.0V系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)切斷充電或放電回路。如果電池溫度超過(guò)電池的工作溫度或電流大于電池的放電電流,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切斷電流通路,保障電池和系統(tǒng)安全。
2.能量均衡,整個(gè)電池包,由于很多節(jié)電池串聯(lián),工作一定時(shí)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(huì)表現(xiàn)出很大的差異,對(duì)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(gè)體之間的差異去做一些主動(dòng)或被動(dòng)的充電或放電的管理,確保電池的一致性,延長(zhǎng)電池的壽命。
業(yè)內(nèi)一般有被動(dòng)均衡和主動(dòng)均衡兩類(lèi)方式,其中被動(dòng)均衡主要是把電量多的電量通過(guò)電阻消耗達(dá)到均衡,主動(dòng)均衡主要是把電量多的電池的電量通過(guò)電容、電感或變壓器轉(zhuǎn)移到電量少的電池達(dá)到均衡。
由于主動(dòng)均衡系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜,成本相對(duì)較高,主流依然還是被動(dòng)均衡。
3.SOC計(jì)算,電池的電量計(jì)算是BMS很重要的一塊,很多系統(tǒng)都需要比較精確知道剩余電量的情況。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。業(yè)內(nèi)主流依然是電流計(jì)分法。
4.通信,不同的系統(tǒng)對(duì)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(chē)和儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是CAN和RS485。
BMS系統(tǒng)由于競(jìng)爭(zhēng)還不充分,加之其系統(tǒng)的復(fù)雜性,系統(tǒng)廠商相對(duì)較少,相關(guān)的芯片廠商也主要是歐美幾家大廠,國(guó)內(nèi)有少數(shù)幾家大公司在研發(fā)。未來(lái)的機(jī)會(huì)很多。(下面給大家講保護(hù)板出現(xiàn)不良的分析)
六、保護(hù)板不良分析
1、無(wú)顯示、輸出電壓低、帶不起負(fù)載:
此類(lèi)不良首先排除電芯不良(電芯本來(lái)無(wú)電壓或電壓低),如果電芯不良則應(yīng)測(cè)試保護(hù)板的自耗電,看是否是保護(hù)板自耗電過(guò)大導(dǎo)致電芯電壓低。如果電芯電壓正常,則是由于保護(hù)板整個(gè)回路不通(元器件虛焊、假焊、FUSE不良、PCB板內(nèi)部電路不通、過(guò)孔不通、MOS、IC損壞等)。具體分析
步驟如下:
(一)、用萬(wàn)用表黑表筆接電芯負(fù)極,紅表筆依次接FUSE、R1電阻兩端,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端(假設(shè)電芯電壓為3.8V),逐段進(jìn)行分析,此幾個(gè)測(cè)試點(diǎn)都應(yīng)為3.8V。若不是,則此段電路有問(wèn)題。
1.FUSE兩端電壓有變化:測(cè)試FUSE是否導(dǎo)通,若導(dǎo)通則是PCB板內(nèi)部電路不通;若不導(dǎo)通則FUSE有問(wèn)題(來(lái)料不良、過(guò)流損壞(MOS或IC控制失效)、材質(zhì)有問(wèn)題(在MOS或IC動(dòng)作之前FUSE被燒壞),然后用導(dǎo)線短接FUSE,繼續(xù)往后分析。
2.R1電阻兩端電壓有變化:測(cè)試R1電阻值,若電阻值異常,則可能是虛焊,電阻本身斷裂。若電阻值無(wú)異常,則可能是IC內(nèi)部電阻出現(xiàn)問(wèn)題。
3.IC測(cè)試端電壓有變化:Vdd端與R1電阻相連。Dout、Cout端異常,則是由于IC虛焊或損壞。
4.若前面電壓都無(wú)變化:測(cè)試B-到P+間的電壓異常,則是由于保護(hù)板正極過(guò)孔不通。
(二)、萬(wàn)用表紅表筆接電芯正極,激活MOS管后,黑表筆依次接MOS管2、3腳,6、7腳,P-端。
1.MOS管2、3腳,6、7腳電壓有變化,則表示MOS管異常。
2.若MOS管電壓無(wú)變化,P-端電壓異常,則是由于保護(hù)板負(fù)極過(guò)孔不通。