În sistemele cu baterii cu stare solidă-, BMS este „creierul” care controlează starea bateriei și asigură funcționarea în siguranță, în timp ceBMS a bateriei cu stare solidă{0}}monitorizează pcb-ulca „centrul nervos” și „purtător de execuție” al acestui „creier”. Nu numai că asigură instalarea și conectarea componentelor de bază BMS, dar determină și în mod direct acuratețea monitorizării stării bateriei și oportunitatea răspunsului de protecție. Este un suport esențial pentru obținerea unei funcționări sigure, eficiente și cu durată lungă de viață a bateriilor-solide.
1, Funcția de bază a PCB de monitorizare BMS a bateriei-solide este de a proteja întregul ciclu de viață al bateriei
Bateriile cu stare solidă sunt utilizate pe scară largă în domenii precum vehiculele cu energie noi și sistemele de stocare a energiei datorită densității lor ridicate de energie și siguranței puternice. Cu toate acestea, în timpul funcționării acestora, monitorizarea-în timp real a parametrilor cheie, cum ar fi tensiunea, temperatura și curentul, este încă necesară pentru a evita riscuri precum supraîncărcare, supradescărcare și supraîncălzire. Funcția de bază a PCB de monitorizare BMS este de a stabili o „transmisie de date și cale de execuție a instrucțiunilor” stabilă și eficientă pentru aceste cerințe de monitorizare.
În primul rând, poartă responsabilitatea „colectării parametrilor”. PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să conecteze cu precizie componente, cum ar fi celulele de baterie cu stare solidă-, senzorii de temperatură și senzorii de curent și să transmită date-în timp real și imparțial, cum ar fi schimbările de tensiune ale celulelor, distribuția temperaturii acumulatorului și fluctuațiile curentului în timpul încărcării și descărcării către cipul de control principal BMS. Datorită numărului mare de celule de baterie și modificări rapide ale parametrilor în bateriile cu stare solidă-, plăcile de circuite imprimate trebuie să asigure sincronizarea achiziției de date pe mai multe-canale pentru a evita evaluarea greșită a stării bateriei cauzată de întârzierea sau deviația datelor.
În al doilea rând, implementează transmiterea instrucțiunilor de „protecție a securității”. Când BMS colectează date anormale prin monitorizarea pcb-ului, va emite imediat instrucțiuni de protecție. În acest moment, PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să transmită rapid aceste instrucțiuni către componentele de execuție, cum ar fi releele și modulele de disipare a căldurii, pentru a se asigura că acțiunile de protecție sunt finalizate într-o perioadă foarte scurtă de timp. De exemplu, când este detectată supraîncălzirea locală a unei baterii cu stare solidă-, pcb-ul trebuie să pornească rapid circuitul de control al ventilatorului de răcire pentru a evita pericolele de siguranță cauzate de creșterea continuă a temperaturii.
În plus, susține optimizarea „managementului energetic”. PCB de monitorizare BMS trebuie, de asemenea, să coopereze cu BMS pentru a realiza gestionarea echilibrului bateriei, optimizarea strategiei de încărcare și descărcare și alte funcții. De exemplu, atunci când tensiunea mai multor celule-con stare solidă este inconsecventă, PCB-ul trebuie să furnizeze o sursă de alimentare stabilă și o cale de semnal pentru circuitul de echilibrare, ajutând BMS să reînnoiască celulele de tensiune inferioară și să asigure o ieșire uniformă de energie a întregului pachet de baterii; În timpul procesului de încărcare și descărcare, PCB-ul trebuie să ofere feedback în timp real-cu privire la datele de curent și tensiune pentru a oferi o bază pentru ca BMS să ajusteze puterea de încărcare și descărcare, evitând scurtarea duratei de viață a bateriei din cauza încărcării și descărcării excesive.
2, Garanția de performanță a PCB de monitorizare BMS a bateriei cu stare solidă-: concentrarea pe „precizie” și „fiabilitate”
Bateriile cu stare solidă necesită precizie și fiabilitate extrem de ridicate pentru monitorizarea BMS și chiar și erorile mici de monitorizare a parametrilor pot afecta funcționarea în siguranță și durata de viață a bateriei. PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să îndeplinească cerințele duble de „monitorizare de înaltă-precizie” și „funcționare de înaltă fiabilitate” prin diferite caracteristici de performanță.
Din perspectiva acurateței colectării datelor, PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să aibă caracteristici de interferență a semnalului scăzut. Tensiunea, curentul și alte semnale ale parametrilor bateriilor cu stare solidă-sunt de obicei slabe și există interferențe electromagnetice generate de dispozitive precum motoarele și invertoarele din sistemul de baterii. Dacă capacitatea anti-interferență a PCB este insuficientă, poate duce la abateri ale datelor colectate. Prin urmare, PCB-ul de monitorizare BMS va reduce impactul interferențelor electromagnetice asupra semnalelor printr-un aspect rezonabil, asigurându-se că datele colectate de tensiune, curent și temperatură sunt foarte conforme cu starea reală a bateriei.
Din perspectiva protecției vitezei de răspuns, PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să aibă caracteristici de întârziere scăzută a semnalului. Protecția de siguranță a bateriilor-solide necesită o viteză de răspuns strictă. Dacă întârzierea de transmitere a semnalului a pcb-ului este prea mare, va face ca instrucțiunile de protecție să nu fie executate în timp util, crescând riscurile de siguranță. Prin urmare, PCB va optimiza calea de transmisie a semnalelor cheie, va reduce întârzierea semnalelor în timpul transmisiei și va asigura că instrucțiunile de protecție pot fi transmise în timp real-și executate rapid.
Din perspectiva stabilității operaționale pe termen lung-, plăcile de circuite imprimate de monitorizare BMS trebuie să aibă adaptabilitate la mediu. Dacă adaptabilitatea la mediu a PCB este insuficientă, pot apărea probleme precum deteriorarea structurală și transmisia anormală a semnalului, ceea ce duce la eșecul monitorizării BMS. Prin urmare, plăcile de circuite imprimate utilizează de obicei substraturi rezistente la temperatură ridicată și umiditate și rezistență la lipire pentru a asigura o funcționare stabilă în medii complexe.
3, Puncte cheie ale procesului de monitorizare PCB a bateriei cu stare solidă-BMS: detaliile determină rezultatul de siguranță
Detaliile procesului de fabricație ale PCB-ului de monitorizare BMS sunt direct legate de stabilitatea performanței și de durata de viață a acestuia, care, la rândul lor, afectează funcționarea în siguranță a bateriilor cu stare solidă-. În procesul de producție și aplicare în masă, următoarele puncte ale procesului trebuie controlate cu atenție pentru a evita pericolele de siguranță cauzate de defectele procesului.
În primul rând, procesul de selecție a substratului. Fiind purtător de bază al PCB, performanța substratului afectează direct stabilitatea generală a PCB. Pentru scenariile de aplicare a bateriilor cu stare solidă-, plăcile de circuite imprimate trebuie să aleagă substraturi care sunt rezistente la temperaturi ridicate și la îmbătrânire pentru a se asigura că substratul nu este ușor deformat sau crăpat sub căldura generată de funcționarea-pe termen lung a bateriei, asigurând stabilitatea instalării componentelor și fiabilitatea transmisiei semnalului. În același timp, substratul trebuie să aibă proprietăți bune de izolare pentru a preveni scurtcircuitele în circuit cauzate de defecțiunea izolației, care pot prezenta riscuri de siguranță.
Urmează procesul de cablare. Cablajul de pe PCB de monitorizare BMS include cabluri de semnal analogic, cabluri de semnal digital și cabluri de curent ridicat. Diferite tipuri de cablare au sensibilități diferite la interferențe, iar cablarea necorespunzătoare poate duce la diafonia semnalului. De exemplu, câmpul magnetic generat de rutarea cu curent ridicat poate interfera cu rutarea semnalului analogic, afectând acuratețea achiziției tensiunii. Prin urmare, procesul de cablare trebuie să izoleze diferite tipuri de cablare pentru a se asigura că diferitele transmisii de semnal nu interferează între ele.
În cele din urmă, procesul de testare a aspectului și performanței electrice. Înainte de a părăsi fabrica, PCB-ul de monitorizare BMS trebuie să fie supus unei inspecții stricte a aspectului și a unor teste de performanță electrică pentru a elimina potențialele defecte. Inspecția aspectului necesită verificarea suprafeței plăcii pentru zgârieturi, detașarea măștii de lipit, deformarea suportului de lipit și alte probleme pentru a evita afectarea instalării componentelor sau a transmisiei semnalului din cauza defectelor de aspect; Testarea performanței electrice necesită utilizarea de echipamente profesionale pentru a verifica conductivitatea, izolația și potrivirea impedanței plăcii, asigurând transmiterea stabilă a curentului și a semnalelor și prevenind datele de monitorizare anormale sau incapacitatea de a executa instrucțiuni de protecție din cauza performanței electrice inadecvate.