驱动力蓄电池100AH-12V含税参考报价 驱动力蓄电池100AH-12V含税参考报价
于锂离子电池包制造商来说，针对电池供电系统构建安全且可靠的产品是至关重要的。电池包中的电池管理电路可以监控锂离子电池的运行状态，包括了电池阻抗、温度、单元电压、充电和放电电流以及充电状态等，以为系统提供详细的剩余运转时间和电池健康状况信息，确保系统作出正确的决策。此外，为了改进电池的安全性能，即使只有一种故障发生，例如过电流、短路、单元和电池包的电压过高、温度过高等，系统也会关闭两个和锂离子电池串联的背靠背（back-to-back）保护MOSFET，将电池单元断开。基于阻抗跟踪技术的电池管理单元（BMU）会在整个电池使用周期内监控单元阻抗和电压失衡，并有可能检测电池的微小短路（micro-short），防止电池单元造成火灾乃至爆炸。
锂离子电池安全
随着人们生活水平的提高，二次电池特别是大电流的蓄电池（铅酸蓄电池、镍镉和镍氢蓄电池）在动力部门、铁道、军事中取得了越来越多的应用，然而，蓄电池能否可靠的供电，并达到生产厂规定的寿命，与对蓄电池的充放电等日常维护管理正确与否是密切相关的。由于现在广泛应用的蓄电池均不带智能检测装置，即不是数字化蓄电池，所以，蓄电池的充放电电流大小、端电压大小、充放电时间、充放电次数、充放电容量、剩余容量、蓄电池内部温度和使用寿命等基本参数，只能靠人工测量或大概估算，一旦出现误差，将对我们正常的生产和生活产生不可预计的后果，并对蓄电池的电气性能和寿命造成无法弥补的损失。
随着微处理器技术的发展，移动电子设备就其本身功能而言发展得很快，目前绝大多数已数字化、智能化、内部的控制电路或多或少地由CPU芯片完成。但是它的供电部分就显得非常原始，一般情况下仅仅是将一个电池提供的直流电给电子设备，而电池自身的特性、状态等参数均无法向电子设备提供，即不能与相关的电子设备进行数据通信。这样就对电子设备的智能化的提高，带来了新的难题。
如果蓄电池能把各种状态参数通过微处理器进行存储、记录、分析、控制、打印及显示，直观地提供给有关人员，并实现与相关的电子设备的数据通信，即实现数字化，这不仅能够减少人为失误和延长蓄电池使用寿命，而且能够实现相关电子设备的智能控制和无人值守。因此，蓄电池数字化的研究开发，是一项具有重要意义的课题。
数字化电池的概念
数字化电池的确切定义目前还没有统一。这个概念来源于信息业的高速发展，其中主要来源于世界着名的笔记本电脑设计、生产、供应商。在实际应用中，一旦关键时候电池没电，必将产生不可预计的损失，数字化电池的构想就是在这种情况下提出的，有了它，我们就能够及时掌握电池供电的工作状况，就可以事先有所准备，及时的替换。这里所说的工作状况应包含以下方面：
（1）当前电池的端电压大小、充放电电流大小，充放电时间；（2）当前电池的内阻，剩余容量，剩余充放电时间，电池温度；（3）当前电池的充放电次数，使用寿命。
在实际开发中，研究人员发现，仅了解蓄电池的工作状态并不能满足我们对电池的要求，还需要蓄电池能够与相关电子设备进行数据传递，以实现电池切换、电池充电等自动控制。
由上可知：所谓的数字化电池，它包含一块普通可充电电池，一个数字化电池控制模块，以及通信接口，完成数字化电池的各项测控管理和数据通信功能。除了能够对上述工作状况以数字的形式进行直观的显示（或者提供），还应能提供电池的背景讯息和身份数据（如电池的制造日期、制造商数据等）；在充电过程中具有相应的保护报警措施（如过压保护，超温报警等）；同时它应符合某种通信协议（如系统管理总线SMBus），具有与主机、智能充电控制器等通信的接口，能够进行信息传递与控制。
离器，并使得电池阳极与阴极之间的绝缘层老化。而阳极与阴极之间的微小短路将允许电子肆意的流动，并Zui终使电池失效。绝大多数情况下，此类失效等同于电池无法供电且功能完全终止。在少数情况下，电池有可能过热、熔断、着火乃至爆炸。这就是近期所报道的电池故障的主要根源，并使得众多的厂商不得不将其产品召回。
电池管理单元（BMU）以及电池保护
电池材料的不断开发提升了热失控的上限温度。另一方面，虽然电池必须通过严格的UL安全测试，例如UL1642，但提供正确的充电状态并很好的应对多种有可能出现的电子原件故障仍然是系统设计人员的职责所在。过电压、过电流、短路、过热状态以及外部分立元件的故障都有可能引起电池突变的失效。这就意味着需要采取多重的保护——在同一电池包内具有至少两个独立的保护电路或机制。同时，还希望具备用于检测电池内部微小短路的电子电路以避免电池故障。
电量计电路设计用于的指示可用的锂离子电池电量。该电路独特的算法允许实时的追踪电池包的蓄电量变化、电池阻抗、电压、电流、温度以及其它电路信息。电量计自动的计算充电及放电的速率、自放电以及电池单元老化，在电池使用寿命期限内实现了高精度的电量计量。例如，一系列专利的阻抗追踪电量计，包括bq20z70，bq20z80以及bq20z90，均可在电池寿命期限内提供高达1%精度的计量。单个热敏电阻被用于监测锂离子电池的温度，以实现电池单元的过热保护，并用于充电及放电限定。例如，电池单元一般不允许在低于0℃或高于45℃的温度范围内充电，且不允许在电池单元温度高于65℃时放电。如检测到过电压、过电流或过热状态，电量计IC将指令控制AFE关闭充电及放电MOSFETQ1及Q2。当检测到电池欠压（under-voltage）状态时，则将指令控制AFE关闭放电MOSFETQ2，且同时保持充电MOSFET开启，以允许电池充电。
AFE的主要任务是对过载、短路的检测，并保护充电及放电MOSFET、电池单元以及其它线路上的元件，避免过电流状态。过载检测用于检测电池放电流向上的过电流（OC），同时，短路（SC）检测用于检测充电及放电流向上的过电流。AFE电路的过载和短路限定以及延迟时间均可通过电量计数据闪存编程设定。当检测到过载或短路状态，且达到了程序设定的延迟时间，则充电及放电MOSFETQ1及Q2将被关闭，详细的状态信息将存储于AFE的状态寄存器，从而电量计可读取并调查导致故障的原因。
对于计量2、3或4个锂离子电池包的电量计芯片集解决方案来说，AFE起了很重要的作用。AFE提供了所需的所有高压接口以及硬件电流保护特性。所提供的I2C兼容接口允许电量计访问AFE寄存器并配置AFE的保护特性。AFE还集成了电池单元平衡控制。多数情况下，在多单元电池包中，每个独立电池单元的电荷状态（SOC）彼此不同，从而导致了不平衡单元间的电压差别。AFE针对每一的电池单元整合了旁通通路。此类旁通通路可用于降低至每一单元的充电电流，从而为电池单元充电期间的SOC平衡提供了条件。基于阻抗追踪电量计对每一电池单元化学电荷状态的确定，可在需要单元平衡时做出正确的决策。
具有不同激活时间的多极过电流保护限（如图2所示）使得电池包保护更为强健。电量计具有两层的充电/放电过电流保护设定，而AFE则提供了第三层的放电过电流保护。在短路状态下，MOSFET及电池可能在数秒内毁坏，电量计芯片集完全依靠AFE来自动的关断MOSFET，以免产生毁坏。
当电量计IC及其所关联的AFE提供过电压保护时，电压监测的采样特性限制了此类保护系统的响应时间。绝大多数应用要求能快速响应，且实时、独立的过电压监测器，并与电量计、AFE协同运作。该监测器独立于电量计及AFE，监测每一电池单元的电压，并针对每一达到硬件编码过电压限的电池单元提供逻辑电平输出。过电压保护的响应时间取决于外部延迟电容的大小。在典型的应用中，秒量级保护器的输出将触发化学保险丝或其它失效保护设备，以性的将锂离子电池与系统分离。
电池包性的失效保护对于电池管理单元来说，很重要的一点是要为非正常状态下的电池包提供趋于保守的关断。性的失效保护包括了过电流的放电及充电故障状态下的安全、过热的放电及充电状态下的安全、过电压的故障状态（峰值电压）以及电池平衡故障、短接放电FET故障、充电MOSFET故障状态下的安全。制造商可选择任意组合上述的性失效保护。当检测到任意的此类故障，则保护设备将熔断化学保险丝，以使得电池包性的失效。作为电子元件故障的外部失效验证，电池管理单元设计用于检测充电及放电MOSFETQ1及Q2的失效与否。如果任意充电或放电MOSFET短路，则化学保险丝也将熔断。
据报道，电池内部的微小短路也是导致近期多起电池召回的主要原因。如何检测电池内部的微小短路并防止电池着火乃至爆炸呢？外壳封闭处理过程中，金属微粒及其它杂质有可能污染电池内部，从而引起电池内部的微小短路。内部的微小短路将极大地增加电池的自放电速率，使得开路电压较之正常状态下的电池单元有所降低。阻抗追踪电量计监测开路电压，并从而检测电池单元的非均衡性——当不同电池单元的开路电压差异超过预先设置的限定值。当出现此类失效时，将产生性失效的告警并断开MOSFET，化学保险丝也可配置为熔断。上述行为将使得电池包无法作为供电源并因此屏蔽了电池包内部的微小短路电池单元，从而防止了灾害的发生。