据了解,截至2022年,全球新能源储能累计装机量超过40GWh,达到45.7GWh,而中国储能市场也***突破10GWh,并达到13.1GWh,并***超过美国,成为全球比较大的新能源储能市场。电化学储能是锂离子电池应用的重要场景,为了迎合全球及国内外储能产业的发展,助推储能系统快速技术迭代,提升安全性能,保证系统产品的可靠性能,NXP一直在加速新产品的研发和布局。一般来说,储能系统包括集中式储能和分布式储能,集中式储能通俗讲就是大型储能,包括发电侧储能、电网侧储能、工商业应用的储能,而分布式储能典型的应用是户用储能、通讯基站储能、不间断备用电源等。如果是对基本功能的要求较高,且成本预算较为有限,锂电池硬件保护板可能是一个不错的选择。锂电池保护板工作原理
保护板为锂电池提供了一层额外的安全保障。在没有保护板的情况下,电池不仅可能遭受损害,缩短其寿命,甚至还存在一定的安全风险。考虑到当前科技水平尚未达到可以完全替代保护板的程度,因此,继续使用保护板来确保锂电池的安全仍然是必要的。锂电池保护板的重要性不容忽视。它主要由锂电池芯和保护板两大部分构成,其中锂电池芯是由正极板、隔膜、负极板和电解液等关键组件组成。这些组件经过精密的缠绕或层叠、包装、灌注电解液以及封装等工艺流程后制成电芯。而保护板则扮演着电池安全守护者的角色,确保电池在充放电过程中不会出现过放、过充、过流或短路等问题。工商业储能锂电池保护板定制电池保护板包括电池管理芯片(BMIC)、模拟前端(AFE)、嵌入式微处理器,以及嵌入式软件等部分。
在未来专业电动汽车的锂电池保护板生产厂商也极有可能成为大规模储能项目使用的锂电池保护板供应商的重要组成部分。现阶段,各个储能系统供应商提供的锂电池保护板缺乏统一标准。不同厂家对锂电池保护板的设计、定义都不同,而且根据各家适配电池的不同,采用的SOX算法、均衡技术、上传的通信数据内容可能也各不相同。在锂电池保护板的实际应用中,这样的差异会增加应用成本,不利于产业发展。因此,以后锂电池保护板的标准化、模块化也将是一个重要的发展方向。
按照拓扑分类,BMS可以分为集中式BMS、模块式BMS、主从式BMS、分布式BMS等。1、集中式BMS是将整个BMS封装在一个装置内,优点是结构紧凑、成本低、维护简单,缺点是扩展性差、安全隐患大。2、模块式BMS是将BMS分成多个相同的子模块,每个模块负责一部分电池的监控和管理,优点是线束距离短、易于扩展,缺点是需要额外的导线、成本较高。3、主从式BMS是将BMS分成主控单元和从控单元,主控单元负责计算、预测、决策、通信等功能,从控单元负责测量电池的状态,优点是功能分明、成本较低,缺点是通信速度受限。4、分布式BMS是将BMS分成多个不同的模块,如从控单元、高压管理单元、电池状态指示单元等,每个模块负责一部分功能,并通过总线与主控单元通信,优点是可靠性高、支持大容量电池系统,缺点是结构复杂、成本高。锂电池保护板将朝着高集成度、多功能化和智能化的方向发展。
锂电池保护板的工作原理并不复杂,却十分精密。它由微控制器、MOS管、电阻、电容等电子元件共同构成,通过实时监测电池的电压和电流等关键参数,确保电池始终处于安全的工作状态。一旦发现电压或电流超出设定的安全范围,微控制器会迅速响应,指挥MOS管执行相应的动作,从而实现对电池充放电的有效控制。随着新能源电动汽车、无人机、移动电源等领域的飞速发展,锂电池保护板的应用场景越来越广。无论是在高海拔地区的无人机飞行,还是深海中的水下设备供电,亦或是电动汽车的长途行驶,锂电池保护板都在默默地发挥着其至关重要的作用。它不仅保障了设备的正常运行,更守护着用户的生命财产安全。当电池放电时,如果电压低于设定的安全范围,BMS系统保护板会及时断开放电电路,防止电池过放。电动三轮车锂电池保护板管理
目前锂电池保护板架构主要分为集中式架构和分布式架构。锂电池保护板工作原理
入局锂电池保护板制造的厂商有几类:一类是动力电池保护板中具主导能力的终端用户-车厂,事实上国外BMS制造实力较强的也就是车厂,如通用、特斯拉等;国内有比亚迪、华霆动力等。第二类是电池厂,包含电芯厂商与做pack的厂商,如三星、宁德时代、欣旺达、德赛电池、拓邦股份、等;第三类专业的锂电池保护板制造商,此类厂商有多年的电力电子技术积累,有高校背景或相关企业背景的研发团队,如亿能电子、杭州高特电子、协能科技、等企业。目前看来储能电池的终端用户没有加入锂电池保护板研发与制造的需求与具体行动,可以认为储能电池保护板行业缺乏一个占据了重要优势的参与者,给电池厂以及专注做储能锂电池保护板的厂商留下了巨大的发展空间。储能市场一旦确立,将给予电池厂与专业锂电池保护板生产厂商以非常大的发挥空间。锂电池保护板工作原理