在電池模塊中,電池電路板(PCB)是一個至關(guān)重要的組成部分。它不僅承載了電池管理系統(tǒng)和保護電路,還提供了各種連接和接口。它起到對電池進行全方位管理與監(jiān)控的作用,確保電池的安全、高效運行,延長電池使用壽命。
電池電路板一般是什么材質(zhì)呢?
1. FR4材料:FR4是最常見的電路板材料之一。它是一種玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂層壓板,具有優(yōu)異的機械強度和耐熱性能,能夠在較高溫度下穩(wěn)定工作。FR4材料的電氣絕緣性能也非常出色,是大多數(shù)電池模塊電路板的首選。
2. 鋁基板:對于需要高散熱性能的應(yīng)用,鋁基板是一種理想的選擇。鋁基板具有良好的導(dǎo)熱性能,能夠有效散熱,常用于LED照明、電動汽車等高功率設(shè)備的電池模塊中。
主要功能
電壓監(jiān)測:實時測量每個電池單體的電壓,因為在串聯(lián)或并聯(lián)的電池組中,單體電池電壓的不均衡會影響整體性能,一旦檢測到電壓異常,能及時發(fā)出警報。例如在鋰電池組中,若某節(jié)電池過充,電壓超出正常范圍,電路板會切斷充電電路,防止電池鼓包、燃燒等危險情況發(fā)生。
電流控制:精準(zhǔn)控制電池的充放電電流。在充電時,依據(jù)電池特性限制最大充電電流,避免大電流沖擊造成電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞;放電時,同樣管理電流輸出,防止過放,過放可能使電池容量衰減加劇甚至報廢。像電動車加速時瞬間電流需求大,電路板就會合理調(diào)配,在保障動力供應(yīng)的同時守護電池健康。
溫度管理:內(nèi)置溫度傳感器,密切關(guān)注電池工作溫度。電池在充放電過程中會發(fā)熱,過高溫度不僅降低電池效率,還可能引發(fā)熱失控等嚴(yán)重后果。一旦溫度超出設(shè)定閾值,電路板啟動散熱措施,如控制風(fēng)扇運轉(zhuǎn)或調(diào)節(jié)電池組的工作模式來降溫;溫度過低時,也會適當(dāng)調(diào)整充放電策略,因為低溫下電池性能會變差,強行大電流充放易損傷電池。
電池PCB組成部分
微控制器(MCU):作為電池電路板的 “大腦”,負(fù)責(zé)采集各類傳感器數(shù)據(jù),依據(jù)預(yù)設(shè)程序邏輯運算后,發(fā)出控制指令,協(xié)調(diào)整個電路板的運作,實現(xiàn)對電池的精細(xì)化管理。
電壓采集電路:通過精密電阻分壓等方式,將電池單體的高電壓轉(zhuǎn)換為可供 MCU 識別的低電壓信號,以實現(xiàn)電壓的精確監(jiān)測,通常一個多串電池組就需要對應(yīng)數(shù)量的電壓采集通道。

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