钜大LARGE | 点击量：500次 | 2023年11月23日
锂电池管理系统完整指南
锂离子电池广泛用于不同的应用。 锂离子电池的材料化学性质无法承受过充、过放、过流、短路和超高温。 所以锂离子电池需要BMS来保证电池的可靠和安全。 电池管理系统是锂离子电池的大脑，负责报告电池的状态和健康状况。 让我们从这篇文章中得到一个更好的理解。
一、什么是BMS管理系统?
电池上的BMS是电路保护元件。 电池管理系统用于锂离子电池、磷酸铁锂电池组和锂聚合物电池。 BMS监控和控制电池的电压和电流。
电池BMS的主要组成部分：
印刷电路板。 常见的PCB板类型有单板、双面板和四层板三种。
锂电池最好的BMS IC必须采用名牌IC，这决定了价格和质量。
Mosfet 在电路中充当开关。 然而，MOSFET的导通电阻会影响电池性能。 高品质的Mosfet导通电阻更小，使得锂电池的导通电阻更小，负载更强。 此外，高质量的MOSFET功耗极低。
NTC，测量锂离子电池的侧面温度。
二、BMS 如何工作？
激活电池管理系统
当BMS P+、P-处于保护状态时无输出。 将B+和B-短接即可激活BMS，Dout和Cout将处于低电平（保护的两个端口为高电平保护）。 状态支持开关打开。
收费
P+和P-连接充电器的正负极。 充电电流通过MOS对电池进行充电。 保护IC的VDD和VSS为电源端和电芯电压检测端。 电池单元的电压持续升高。 当升到电芯的保护电压（过充保护电压）时，此时COUT会输出高电平，关断相应的MOS开关，充电电路也随之关闭。 ，过充保护后，电芯电压会下降。 当下降到IC电压阈值（过充保护恢复电压）时，Cout恢复低电平状态，开启MOS管。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
放电
当电池放电时，IC 的 VDD 和 VSS 也会检测电池电压。 当电芯电压下降到IC阈值（过放保护电压）时，Dout随机输出高电平，关闭相应的MOS管。 放电电路断开。 过放保护后，电芯电压会上升。 当上升到阈值电压（过放保护恢复电压）时，Dout恢复低电平，导通MOS开关。
过流、短路
当放电过程中主电路电流过大时，由于MOS饱和导通的内阻，电流在B-、P-之间流过时，MOS管两端会产生压降，保护V - 而IC的VSS（通过R2）会随时检测两端电压，当电压上升到保护IC的检测阈值（一般为0.15V，放电检测过流电压）时，Dout立即输出高电平关断相应的MOS管，放电电路断开。
NTC工作流程
电池运行时不会出现过冲、过流和过放电的情况。 然而，由于长时间工作，电池温度会升高，因此将NTC放置在靠近电池单元的位置以监测电池温度。 随着温度升高，NTC的电阻会增大。 当电阻下降到设定值时，CPU会发出关机命令，停止对电池充电，从而保护电池。
BMS具有过充、放电、短路、温度保护等保护功能。
三、智能电池管理系统与硬件电池管理系统的区别
硬件BMS的技术比智能电池管理系统更稳定。 软件工程师对管理或监控电池组状态的硬件 BMS 进行编码。 BMS是锂离子电池的大脑。 我们不仅擅长BMS的设计和开发，更擅长风险排查。 电池管理系统管理锂离子电池的性能。 智能BMS具有UART、I2C、CANBUS、rs232、rs485通信协议。 智能BMS比硬件BMS更安全、更智能。
CMB工程团队 始终追求锂离子充电电池组和BMS的可靠和卓越性能。
四、电池管理系统的主要功能
过充保护
过充保护是指锂电池在充电过程中，随着电压升高超出合理范围，会带来不确定的危险。 保护板的过充保护功能是实时监测电池组的电压。 当充电到安全电压范围顶部时，它会切断电源，防止电压继续升高，从而起到保护作用。
充电时，保护板会实时监测电池组每串电压，只要其中一串达到过充保护值（默认充电电压3.75V±0.05V），保护板将切断电源，整组锂电池将停止充电。
过放保护
过放保护是指锂电池在放电过程中，随着电压下降，如果电量全部放完，锂电池内部的化学物质就会失去活性，导致无法充电或容量下降。 保护板的过放保护功能是实时监测电池组的电压。 当电池电压放电到最低点时，它会切断电源，防止电压继续下降，从而起到保护作用。
放电时，保护板会实时监测电池组每串电压，只要其中一串达到过放保护值（三元默认过放电压为2.7V±0.1） V，铁锂默认过放电压为2.2VV±0.1V），保护板将切断电源，整组锂电池停止放电。
过流保护
过流保护是指锂电池向负载供电时，电流会随着电压和功率的变化而变化。 电流大时，很容易烧坏保护板、电池或设备。 保护板的过流保护功能是在充放电过程中实时监测电池组的电流。 过流保护电路在电流超过安全范围时切断电流，以保护电池或设备免受损坏。
充放电时，保护板会实时监测电池组的电流。 一旦达到设定的过流保护值，保护板将切断电源，整个锂电池将停止充放电。
短路保护
当电池的正负极在没有任何负载的情况下直接连接时，就会形成短路。 短路可能会导致电池和设备损坏。
当锂电池意外造成短路（如接错线、接错线、进水等）时，保护板会在极短的时间内（0.00025秒）切断电流的流动，从而起到保护电池的作用。保护作用。
温度保护
温控保护：硬件保护板的温控探头焊接在保护板内部的主板上，不能插拔。 温控探头可以实时监测电池组或工作环境的温度变化。 电池组的温控保护系统，当温度超过设定值（默认：充电-20~55℃，放电-40~75℃）时，将断开充放电。 当温度恢复到合理范围时系统将重新连接充放电。
余额保护
被动均衡是指当电池串之间出现电压不一致时，充电过程中保护板会调整各串电压一致。
当保护板检测到锂电池组之间存在电压差时。 充电时，当高压串数量达到平衡值（LiNiCoMnO30：35V，LiFePO2：4.13V）时，保护板通过平衡电阻从高压串中放电（消耗）约4-3.525mA，并且其他低压串继续充电直至充满。
电池BMS是电池组的心脏。 电池管理系统 (BMS) 报告锂离子电池组的电池状态和性能。 很明显，清楚地证实了 电子请求 将BMS解决方案与锂离子电池相匹配。 然后您就可以获得可靠的BMS和锂电池组。
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