登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
摘要:本文在简介了锂动力电池保护板构成的基础上,重点论述了锂动力电池保护板的过充、过放、过流、短路、温度保护功能,讲解了锂动力电池保护板接线顺序及同口保护板接线步骤。
1.锂动力电池保护板构成
锂动力电池保护板是针对锂动力电池设计的起保护作用的集成电路板,锂动力电池需要保护是由其本身特性决定的。由于锂动力电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此在设计锂动力电池包时,会附带设计一块保护板。
锂动力电池保护板通常由控制IC、开关管、精密采用电阻、NTC、PTC、ID存储器等构成,控制IC在锂动力电池包一切正常的情况下控制开关管导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流、温度超过规定值时它立刻(数十毫秒)控制开关管关断,保护电芯的安全。
NTC是Negative temperature coefficient的缩写,即负温度系数电阻,在环境温度升高时,其阻值降低。ID存储器常为单线接口存储器,在ID存储器存储着锂动力电池包种类、生产日期等信息,可起到产品的可追溯和使用寿命信息。
PTC是英文Positive Temperature Coefficient的缩写,是正温度系数电阻,锂动力电池包产品内PTC可以防止锂动力电池包高温放电和不安全的大电流的发生,根据锂动力电池包的电压、电流密度特性和应用环境,对PTC有专门的要求。PTC是锂动力电池包产品内一个非常重要的部件,对锂动力电池包的安全担负着重要使命,它本身的性能和品质也是锂动力电池包性能和品质的一个重要因数。
2.锂动力电池保护板功能
锂动力电池的保护由电子电路组成,在-40℃~+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压、充放回路的电流及电芯温度,即时控制电流回路的通断。针对单一电芯保护的保护板设计会相对简单,而针对锂动力电池包保护的保护板设计,按照不同的需要,其设计复杂程度各不相同。
在锂动力电池包保护板设计中需要考虑的因素较多,如电压平台问题,锂动力电池包在使用中往往被要求很大的平台电压,所以设计锂动力电池包保护板时尽量使保护板不影响电芯的放电电压,这样对控制IC、采样电阻等元件的要求就会很高,电流采样电阻应满足高精密度,低温度系数,无感等要求。锂电池保护板的电路如图1所示,在图1中,B+、B-分别是接电芯的正、负极;P+、P-分别是保护板输出的正、负极;T为温度电阻(NTC)端口。锂电池保护板的主要功能有过充保护、过放保护、过流保护、短路保护、温度保护。
(1)过充保护
锂动力电池包过充保护的定义:当锂动力电池包某一串电压大于(过压)最大值时,且达到保护延迟时间,IC控制Q2关断充电回路。场效应管Q1、Q2可等效为两只开关,当Q1或Q2的G极电压大于1V时,开关管导通。导通开关管的D、S间内阻很小(数十毫欧姆),相当于开关闭合;当G极电压小于0.7V时,开关管截止,截止的开关管的D、S极间的内阻很大(几兆欧姆),相当于开关断开。
在锂动力电池包充电时,当锂动力电池包通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯两端的电压将逐渐升高,当电芯电压升高到4.4V(通常称为过充保护电压)时,控制IC将判断电芯已处于过充电状态,控制IC将使Q2截止,此时电芯的B一极与保护电路的P-端之间处于断开状态并保持,即电芯的充电回路被切断,停止充电。
当保护电路的P+与P-端接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管Q2截止,但其内部的二极管正方向与放电回路的电流方向相同,所以仍可对负载放电。当电芯两端电压低于4.3V(通常称为过充保护恢复电压)时,控制IC将Q2退出过充电保护状态,即Q2导通,即电芯的B-端与保护电路P-端又重新接上,电芯又能进行正常的充电。
(2)过放保护
锂动力电池包过放保护的定义:当锂动力电池包某一串电压小于(欠压)最大值时,且达到保护延迟,IC控制Q1关断放电回路。
当电芯通过外接的负载进行放电时,锂动力电池包两端的电压将慢慢降低,同时控制IC内部将通过电阻R1实时监测锂动力电池包电压,当单体电芯电压下降到2.3V(通常称为过放保护电压)时,控制IC认为单体电芯已处于过放电状态,控制IC将使Q1截止,此时电芯的B-与P-之间处于断开状态,即锂动力电池包的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持到保护板的P+与P-间电压上升到IC的门限电压(一般为3.1V,通常称为过放保护恢复电压),控制IC将使Q1再次导通。即锂动力电池包的B-与保护板的P-又重新接上,锂动力电池包经充电器直接充电。
(3)过流保护
锂动力电池包的过流保护定义:当电池组P+与P-输出电流超过过流/短路电流值,并达到过流延时,控制电路控制放电开关管关断放电回路,停止放电。电流过大产生热量累积是需要一个持续的过程,所以过电流一般会有两重保护,第一重保护的设定值比较小,延时时间比较长,第二重保护的设定值比较大,延时时间很短。当过电流保护动作后,回路电流瞬间就变成了0A,要想恢复保护状态,一般有两种条件 :
1)不需要人工干预,在经过一段时间之后,自动打开回路,如果此刻依然为过流状态,则锂动力电池包又会进入保护,若过流解除,锂动力电池包将进入工作状态。
2)需要人工干预,等负载或者充电机移除后,人工复位过电流保护。
锂动力电池包在对负载正常放电过程中,放电电流在经过串联的2个开关管时,由于开关管的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值U=I×RDS×2(RDS为单个开关管的导通阻抗),控制IC对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U》0.1V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,控制IC使Q1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护作用。
在控制IC检测到过电流发生至发出关断信号之间有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常为13毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。在上述控制过程中,其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值,还取决于开关管的导通阻抗,开关管导通阻抗越大时,对同样的控制IC,其过电流保护值越小。
(4)短路保护
短路保护其实也是过电流保护的一种,只不过当系统短路以后,电流理论上会变成无限大,这样产生的热量也是无限大,如果要等到软件反应过来再保护,锂动力电池包可能已损坏,因此,对于短路保护一般是采用硬件来自动触发,触发后传递给控制IC一个信号即可。
当锂动力电池包P+与P-输出电流超过短路电流值,并达到短路延时,控制电路控制放电开关管关断放电回路,停止放电。短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原理与过电流保护一样,短路只是在相当于在P+、P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到设定值,保护板立即触发短路保护。
(5)温度保护
锂动力电池包温度保护定义:当锂动力电池包的温度达到温度阈值时,且达到保护延迟,控制电路控制关断充放电开关管,停止充放电。温度保护比较简单,温度保护值有上限也有下限,甚至在细分还可以分为充电时的温度保护以及放电时的温度保护,需根据实际需要设计。
在设计时需要注意的是,在实际的测试中发现,温度是一个比较容易抖动的值(这和选用的传感器有关,比如使用热敏电阻),所以在判断的时候保护值和恢复值一定要做出一个合理的区间,不然系统会不稳定。
保护板上的T端口为过温保护端,常见的过温保护电路是在T端与P-端接一只NTC电阻(见图1中的R3),该电阻紧贴电芯安装。当用锂动力电池包长时间处于大功率工作状态时,锂动力电池包温度会上升,则NTC阻值会逐渐下降,锂动力电池包保护板的控制IC对NTC阻值进行检测,当阻值下降到设定阈值时,控制IC立即发出关断充放电开关管指令,从而达到保护锂动力电池包的目的。
3.锂动力电池保护板接线
锂动力电池保护板分正极板和负极板,负极板分为负极同口板、负极分口板,其功能都是一样的,不支持通过软件来修改正、负极保护板的设置,所以只能按照保护板接线图来确定保护方式。
(1)负极板分口接线
负极板分口接线如图2所示,负极板分口接线顺序见表1。
(2)负极板同口接线
负极板同口接线如图3所示,负极板分口接线顺序见表2。
(3)正极板同口接线
正极板同口接线如图4所示,正极板分口接线顺序见表3。
(4)同口保护板接线步骤
因不同厂家的锂动力电池包保护板的排线是不通用,在接线时应确保使用配套排线,同口保护板接线步骤如下:
1)在接排线之前,不要把排线插入保护板。
2)将保护板B-线(蓝色粗线)接到动力电池总负极端。
3)排线的第1根细黑线接B-,第2根线(细红线)连接第1串电池正极,后面依次连接每一串电池的正极,直到最后一串B+。
4)排线接好后,测量插头背面每两个相邻金属端子间的电压,如果是三元聚合物电池电压应该在2.8~4.2V之间,铁锂电池应该在2.5~3.65V之间,钛酸锂电池应该在1.6~2.8V之间。
5)检测电压无误后,将保护板插入保护板插座。
6)测量电池B+,B-电压与P+,P-电压是否一致,若两电压一致,说明保护板工作正常(保护板相当于开关,开关已经打开,电流可安全通过)。如不一,按照上面接线顺序检查接线是否正确。
同口和分口保护板排线的接线方法是一样的,区别在于放电线、充电线的接线方法不一样。同口充放电的负极都是接在P-线上;分口是充电线接在C-线上、放电接在P-线上。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
5月5日上午,超电集团年产10GWh超级快充动力电池Pack及2GWh动力电池项目正式开工,项目位于山东省临沂市沂蒙新质产业园,主要规划生产烯碳分钟级超级快充新能源城市物流汽车动力锂电池。临沂项目总投资40亿元,总占地200亩,分两期建设年产10GWh超级快充动力电池Pack及2GWh动力电池项目,项目建成达产
北极星电池网获悉,4月29日凤阳县政府发布恩清动力年产2GWh电池制造项目环境影响报告表受理公示。环评文件显示,该项目建设单位为恩清动力电池科技(安徽)有限公司。项目总投资65000万元。项目占地面积66790m2,新建厂房、综合楼及配套设施等,建设2条半固态电池生产线。建成后可年产2GWh半固态动力电池
数据显示,2024年一季度,中国新能源汽车市场,PHEV(插电式混合动力)汽车产量为79.7万辆,同比高增76.6%;销量为78.4万辆,同比高增81.2%;BEV(纯电)汽车产量131.7万辆,同比仅增长9.9%;销量130.5万辆,同比增长13.3%。当期,PHEV汽车产量增速超BEV车型7.7倍,销量增速也超BEV的6.1倍,显示出强劲的增长
乘联会分析,随着北京车展开始,各厂商开始发力,自4月中旬起,陆续有新品牌、新车型问世,消费者对车市关注度大幅升温,有望刺激前期压抑的购车需求加速释放,全国层面汽车以旧换新政策呼之欲出,整体车市蓄势待发。近日,为了解消费者对新能源汽车的态度和未来购买意愿,山西省消费者协会联合黑龙江
据上海海关统计,2024年一季度,上海市出口锂离子蓄电池(以下简称“锂电池”)2257.5万个,比去年同期(下同)增加116.5%;价值118.2亿元,增长10.5%。主要特点有:一、以一般贸易出口为主,加工贸易出口增长较快一季度,上海市以一般贸易方式出口锂电池117.2亿元,增长10.4%,占99.2%;同期,以加工
北极星储能网获悉,5月1日晚间,比亚迪披露了最新产销快报。4月新能源汽车动力电池及储能电池装机总量约为12.559GWh,同比增长26.17%,2024年累计装机总量约为42.295GWh。4月,比亚迪新能源汽车销量为31.32万辆,同比增长48.96%。海外销量再创新高,达41011辆。值得一提的是,比亚迪已连续两个月实现月
北极星储能网讯,近日,湖南省人民政府办公厅发布关于印发《支持郴州市锂电新能源全产业链高质量发展的若干措施》的通知。全力支持郴州市把资源优势转化为产业优势,推进锂电新能源全产业链高质量发展。措施指出,培育产业集群。支持郴州市以锂电关键材料创新、尾矿尾渣资源化利用为基础,发展绿色含锂
4月29日,工信部发布2024年规章制定工作计划,其中抓紧研究论证起草的项目包括新能源汽车动力电池综合利用管理办法。工业和信息化部2024年规章制定工作计划根据《规章制定程序条例》第十二条的规定,现向社会公布工业和信息化部2024年规章制定工作计划。一、年内提请部务会议审议的项目(5项)1.工业和
北极星储能网获悉,据正力新能消息,4月26日,以“投资苏州,赢得未来”为主题的2024苏州全球招商大会在金鸡湖畔隆重举行。正力新能总裁陈继程博士出席此次大会,并现场签约“年产25GWh动力电池制造项目”。该项目固定资产投资70亿元,占地面积788亩,建成后将满足约50万辆/年的新能源汽车高性能动力电
储能产业成为一场旷日持久的生存淘汰赛已是行业共识。随着竞争日趋白热化,已有不少储能企业因成本过高、技术迭代缓慢、业务布局不当等而掉队。优胜劣汰是商业竞争的常态,在产品革新的节奏、市场开发的力度、技术路线的选择等方面,跟上市场同时抢占市场,也将成为接下来筛选优质储能企业的标准。动储
中共中央政治局常委、国务院总理李强4月28日在2024北京国际汽车展览会调研。他强调,要深入落实习近平总书记关于推动汽车产业高质量发展的重要指示精神,大力发展智能网联新能源汽车,坚持以科技创新引领产业创新,深化拓展开放合作,促进汽车产业高端化、智能化、绿色化升级,更好满足和创造市场需求
据准格尔旗发布消息,近日,总投资27.15亿元的鄂尔多斯新创新材料有限公司年产8万吨锂离子电池负极材料项目进入投产倒计时。据了解,该项目总投资27.15亿元,主要以石油焦、针状焦和固体沥青为原料,经磨粉、造粒、低温炭化等工艺流程,生产广泛应用于动力电池及储能领域的锂离子电池负极材料,设计年
北极星电池网获悉,据魅力安宁消息,用地及周边地块(地块一)场地平整工程进行竣工验收。安宁产业园区第G012、G013批城镇建设用地及周边地块(地块一)场地平整工程项目作为安宁市招商引资项目的重要配套工程,旨在服务孚能科技24GWh磷酸铁锂电池项目的顺利落地。
近日,国际能源署(IEA)发布了报告《电池与安全能源转型特别报告》。报告中指出,得益于成本下降、推进创新和支持性产业政策等,2023年电池在电力行业的部署量同比增加一倍以上,其增长超过几乎所有其他清洁能源技术,对于实现气候和能源目标至关重要。报告提到,电力行业的电池储能是2023年商用增长
近日,由工业和信息化部组织起草的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》(GB43854—2024,以下简称《技术规范》)强制性国家标准已由市场监管总局(国家标准委)发布,将于2024年11月1日正式实施。现就《技术规范》有关内容解读如下:一、《技术规范》制定的背景是什么?近年来,我国电动自行车产
为进一步提升电动自行车锂离子蓄电池质量安全水平,促进行业安全健康发展,由工业和信息化部负责组织起草的《电动自行车用锂离子蓄电池安全技术规范》(GB43854—2024,以下简称《技术规范》)强制性国家标准近日由国家市场监管总局(国家标准委)正式发布。当前,电动自行车已成为消费者日常生活的重
北极星储能网讯,4月30日,深圳市工业和信息化局关于征求《磷酸铁锂废旧电池湿法回收技术规范(征求意见稿)》地方标准意见的通告发布。以下为原文内容:各有关单位、专家:根据《深圳市市场监督管理局关于下达2023年深圳市地方标准计划项目任务的通知》要求,由深圳佳彬科技有限公司、清华大学深圳国
北极星储能网获悉,4月26日,全省首辆超级虚拟轨道列车(SRT3.0)在福建平潭开启运行测试,五一期间开跑!该列车代用了锂电池储能技术、氢燃料电池技术等多种新兴技术。据悉,SRT是中车株机公司打造的新一代城市公共交通捷运系统列车,列车身长32米、设计时速70公里,最大载客量300人,是普通公交车的4
据上海海关统计,2024年一季度,上海市出口锂离子蓄电池(以下简称“锂电池”)2257.5万个,比去年同期(下同)增加116.5%;价值118.2亿元,增长10.5%。主要特点有:一、以一般贸易出口为主,加工贸易出口增长较快一季度,上海市以一般贸易方式出口锂电池117.2亿元,增长10.4%,占99.2%;同期,以加工
恩捷股份在互动平台表示,全固态电池的产业化还有很长的路,即便未来成功了也会和锂电池、半固态电池长期并存并应用于不同领域。全固态电池的应用领域和场景主要是在高附加价值的特种用途上,例如国防、航天等。短期内,全固态电池无法挑战液态锂离子电池的主导地位。但公司持续对前沿技术革新保持着高
北极星储能网讯,4月30日,天齐锂业发布《董事会决议公告》。根据公告显示,公司董事会于2024年4月29日收到董事长蒋卫平先生的书面辞任报告。基于公司战略安排及经营管理的需要,董事会同意选举蒋安琪女士为公司董事长。天齐锂业股份有限公司董事长简历:蒋安琪女士,中国国籍,生于1987年,西南财经大
北极星储能网讯,4月26日上午,广东省佛山市顺德区招商局与广东安洋博创智能科技有限公司举行签约仪式,安洋智能的“智能化锂电池生产设备产业基地项目”落地北滘镇拓野零碳智造产业园。项目计划租用1.5万平方米厂房,投资额1亿元,固定资产投资额不少于1500万元,3年内累计经济贡献不低于3000万元。厂
走进台山,古村落里的宗祠,路边的骑楼建筑、浪漫的海岛……浓郁的侨乡味道四溢,让人不由自主地放慢脚步,已一跃成为人们向往的热门旅游地。近日,为推进“公交+文旅”融合发展,格力钛新能源仿古铛铛车作为“漫途·台城观光巴”观光线驶入江门台山,成为侨博馆往返桂水胜塘村的观光旅游定制公交专线
日前,由国机集团中联西北院EPC总承包的陕煤电力运城有限公司电储能调频项目实现一次性并网成功。本项目是陕煤集团内首个“火储联调”示范项目,该项目的成功并网标志着中联西北院与陕煤集团在储能领域的合作迈上了新的台阶,也为今后公司在陕西省内建设“火储联调”类项目打下了坚实的基础。本项目位
洛阳,千年古都,牡丹之城。每逢春日,便迎来了一场盛大的牡丹盛宴。牡丹文化节。此刻的洛阳,仿佛被上帝泼洒了五彩的颜料。万紫千红的牡丹,或含苞待放,或热烈盛开,在古城的大街小巷,公园庭院中。城内也热闹非凡,随着牡丹进入盛花期,洛阳成为最热门旅游打卡地之一。游客们从四面八方涌来,在花间
北极星储能网获悉,3月27日云南昆明环境局发布关于拟审批《2万吨/年钛酸锂生产线建设项目环境影响报告书》的公示。项目名称:2万吨/年钛酸锂生产线建设项目建设地点:富民县罗免镇高仓村委会大凹村建设单位:云南港烽新材料有限公司建设性质:新建环评单位:云南保兴环境科技咨询有限公司建设内容:项
3月20日,“见证中国品牌力量——2024中国商用车品牌营销盛典”在北京举办。经过严格的评审,格力钛新能源斩获“全球影响力中国客车品牌”殊荣,展现出格力钛持续推动技术成果转化的实力与影响力。科技创新能够催生新产业、新模式、新动能,是发展新质生产力的核心要素。作为国民经济的重要支柱产业之
兔跃龙腾辞旧年,梅红傲雪启新元。新的一程,新的篇章,格力钛新能源2024年开工大吉,开启新的辉煌。龙光焕发新气象祥龙昂首破云出万事兴龙乘势起龙腾四海展雄心龙翔凤舞创佳绩求变创新的气魄,奋发有为的行动只争朝夕的精神,豪情满怀的信念风起云涌迎开门势不可挡开门红2024年龙行龘龘,前程朤朤格力
岁终腊月,时过小寒腊八一到奏响年的序曲将冬日的严寒熬成岁末香甜归期准与寒梅约,粥鼓香花腊八前寄托着新年的祈愿催促着一年的团圆格力钛新能源祝大家腊八节快乐!
日前,由国机集团中联西北院所属新能源院承接的陕煤电力运城有限公司电储能调频项目钛酸锂电池舱和PCS及升压一体机等主要设备顺利吊装完成。此次主要设备的吊装完成,标志着项目正式进入设备安装施工阶段。该项目位于山西省运城市芮城县风陵渡镇经济开发区西侧,站址位于陕煤电力运城有限公司厂区内。
“尔滨啊!家里来qiě啦”!“尔滨啊!又开始整活了”!这个冬天,尔滨彻底火出圈,大批南方“小金豆”蜂拥而至,穿着大棉袄勇闯冰雪世界,“顶流”尔滨也被称为2024年第一个网红城市!或许你有疑问:#哈尔滨为什么叫尔滨#?解答:为了招待好来自五湖四海的朋友,真诚待客的哈尔滨使尽浑身解数,整出了
近日,格力钛新能源微公交正式入驻安徽舒城,服务于城区专线及景区专线,提升城市交通运输效率,推动文旅产业发展和城乡交通一体化进程,为这座历史文化名城注入新的活力。促城乡一体化随着国家对城乡交通一体化发展的重视,各级政府纷纷出台相关政策,推动公共交通服务向农村地区延伸,舒城大力推进全域公
旧年在四季交换中更迭,新岁在烟火绚烂中开启!2023年行至岁终,回首过往,这是踔厉奋发、笃行不怠的一年,也是突破自我、奋力求变的一年。勤于创造、勇于创新,一起来回顾2023年格力钵新能源十大事件!创新突破再获国际金奖第75届德国纽伦堡国际发明展隆重举办,格力钛新能源凭借“一种钛酸锂复合材料
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!