鉅大LARGE | 點擊量：509次 | 2023年11月23日
鋰電池管理系統完整指南
鋰離子電池廣泛用于不同的應用。 鋰離子電池的材料化學性質無法承受過充、過放、過流、短路和超高溫。 所以鋰離子電池需要BMS來保證電池的可靠和安全。 電池管理系統是鋰離子電池的大腦，負責報告電池的狀態和健康狀況。 讓我們從這篇文章中得到一個更好的理解。
一、什么是BMS管理系統?
電池上的BMS是電路保護元件。 電池管理系統用于鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池組和鋰聚合物電池。 BMS監控和控制電池的電壓和電流。
電池BMS的主要組成部分：
印刷電路板。 常見的PCB板類型有單板、雙面板和四層板三種。
鋰電池最好的BMS IC必須采用名牌IC，這決定了價格和質量。
Mosfet 在電路中充當開關。 然而，MOSFET的導通電阻會影響電池性能。 高品質的Mosfet導通電阻更小，使得鋰電池的導通電阻更小，負載更強。 此外，高質量的MOSFET功耗極低。
NTC，測量鋰離子電池的側面溫度。
二、BMS 如何工作？
激活電池管理系統
當BMS P+、P-處于保護狀態時無輸出。 將B+和B-短接即可激活BMS，Dout和Cout將處于低電平（保護的兩個端口為高電平保護）。 狀態支持開關打開。
收費
P+和P-連接充電器的正負極。 充電電流通過MOS對電池進行充電。 保護IC的VDD和VSS為電源端和電芯電壓檢測端。 電池單元的電壓持續升高。 當升到電芯的保護電壓（過充保護電壓）時，此時COUT會輸出高電平，關斷相應的MOS開關，充電電路也隨之關閉。 ，過充保護后，電芯電壓會下降。 當下降到IC電壓閾值（過充保護恢復電壓）時，Cout恢復低電平狀態，開啟MOS管。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
放電
當電池放電時，IC 的 VDD 和 VSS 也會檢測電池電壓。 當電芯電壓下降到IC閾值（過放保護電壓）時，Dout隨機輸出高電平，關閉相應的MOS管。 放電電路斷開。 過放保護后，電芯電壓會上升。 當上升到閾值電壓（過放保護恢復電壓）時，Dout恢復低電平，導通MOS開關。
過流、短路
當放電過程中主電路電流過大時，由于MOS飽和導通的內阻，電流在B-、P-之間流過時，MOS管兩端會產生壓降，保護V - 而IC的VSS（通過R2）會隨時檢測兩端電壓，當電壓上升到保護IC的檢測閾值（一般為0.15V，放電檢測過流電壓）時，Dout立即輸出高電平關斷相應的MOS管，放電電路斷開。
NTC工作流程
電池運行時不會出現過沖、過流和過放電的情況。 然而，由于長時間工作，電池溫度會升高，因此將NTC放置在靠近電池單元的位置以監測電池溫度。 隨著溫度升高，NTC的電阻會增大。 當電阻下降到設定值時，CPU會發出關機命令，停止對電池充電，從而保護電池。
BMS具有過充、放電、短路、溫度保護等保護功能。
三、智能電池管理系統與硬件電池管理系統的區別
硬件BMS的技術比智能電池管理系統更穩定。 軟件工程師對管理或監控電池組狀態的硬件 BMS 進行編碼。 BMS是鋰離子電池的大腦。 我們不僅擅長BMS的設計和開發，更擅長風險排查。 電池管理系統管理鋰離子電池的性能。 智能BMS具有UART、I2C、CANBUS、rs232、rs485通信協議。 智能BMS比硬件BMS更安全、更智能。
CMB工程團隊 始終追求鋰離子充電電池組和BMS的可靠和卓越性能。
四、電池管理系統的主要功能
過充保護
過充保護是指鋰電池在充電過程中，隨著電壓升高超出合理范圍，會帶來不確定的危險。 保護板的過充保護功能是實時監測電池組的電壓。 當充電到安全電壓范圍頂部時，它會切斷電源，防止電壓繼續升高，從而起到保護作用。
充電時，保護板會實時監測電池組每串電壓，只要其中一串達到過充保護值（默認充電電壓3.75V±0.05V），保護板將切斷電源，整組鋰電池將停止充電。
過放保護
過放保護是指鋰電池在放電過程中，隨著電壓下降，如果電量全部放完，鋰電池內部的化學物質就會失去活性，導致無法充電或容量下降。 保護板的過放保護功能是實時監測電池組的電壓。 當電池電壓放電到最低點時，它會切斷電源，防止電壓繼續下降，從而起到保護作用。
放電時，保護板會實時監測電池組每串電壓，只要其中一串達到過放保護值（三元默認過放電壓為2.7V±0.1） V，鐵鋰默認過放電壓為2.2VV±0.1V），保護板將切斷電源，整組鋰電池停止放電。
過流保護
過流保護是指鋰電池向負載供電時，電流會隨著電壓和功率的變化而變化。 電流大時，很容易燒壞保護板、電池或設備。 保護板的過流保護功能是在充放電過程中實時監測電池組的電流。 過流保護電路在電流超過安全范圍時切斷電流，以保護電池或設備免受損壞。
充放電時，保護板會實時監測電池組的電流。 一旦達到設定的過流保護值，保護板將切斷電源，整個鋰電池將停止充放電。
短路保護
當電池的正負極在沒有任何負載的情況下直接連接時，就會形成短路。 短路可能會導致電池和設備損壞。
當鋰電池意外造成短路（如接錯線、接錯線、進水等）時，保護板會在極短的時間內（0.00025秒）切斷電流的流動，從而起到保護電池的作用。保護作用。
溫度保護
溫控保護：硬件保護板的溫控探頭焊接在保護板內部的主板上，不能插拔。 溫控探頭可以實時監測電池組或工作環境的溫度變化。 電池組的溫控保護系統，當溫度超過設定值（默認：充電-20~55℃，放電-40~75℃）時，將斷開充放電。 當溫度恢復到合理范圍時系統將重新連接充放電。
余額保護
被動均衡是指當電池串之間出現電壓不一致時，充電過程中保護板會調整各串電壓一致。
當保護板檢測到鋰電池組之間存在電壓差時。 充電時，當高壓串數量達到平衡值（LiNiCoMnO30：35V，LiFePO2：4.13V）時，保護板通過平衡電阻從高壓串中放電（消耗）約4-3.525mA，并且其他低壓串繼續充電直至充滿。
電池BMS是電池組的心臟。 電池管理系統 (BMS) 報告鋰離子電池組的電池狀態和性能。 很明顯，清楚地證實了 電子請求 將BMS解決方案與鋰離子電池相匹配。 然后您就可以獲得可靠的BMS和鋰電池組。
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