不论基于环保、重量、体积、续航力与使用寿命，使用锂电池取代传统铅酸、镍镉、镍氢电池是一个必然的趋势。由于锂电池本身具备高能量密度的特性，使锂电池大量应用于高级电力系统，如电力后备系统、电动工具、启动电瓶、电动自行车、电动摩托车与电动汽车等。因此锂离子电池组制造商必须制造安全可靠的产品以确保高能量的锂电池模组在系统中的表现可靠度与安全性。在多串并联的电池组中，一般会以电池管理电子系统(BMS, Battery Management System )来达到此一目的。

创扬科技以锂电池模组设计开发的专业为基础，结合本身研发团队在半导体技术与电力电子的多年经验，切入电池管理系统BMS模组的设计与生产制造，不同于一般市面上收取高额开发费用的客制化商业模式，创扬科技以Just Power品牌提供市场高品质多规格的多种BMS模组方案。针对于以锂电池来取代传统铅酸、镍镉、镍氢化学体系的12V/24V/36V/48V/60V系统架构，不论是大电流充放电的动力系统或是大瓦数的储能应用均能提供多种不同功能的管理系统模组，并且支援目前市面上量产的锂离子电池芯(锂锰、锂钴、锂铁、三元系)之各种特殊特性，以确保电池组安全性与稳定性。

BMS会监控锂离子电池的操作状态，包括电池阻抗、温度、电压、充电和放电电流以及充电状态，并提供详细的剩余供电时间和电池健康资讯，确保系统做出正确的电源管理决定。一旦出现电流超载、短路、个别电池或电池组电压过压或是过热等任何故障现象，BMS会以启动MOSFET保护开关切断系统与电池的连接以保护电池,避免危险发生。高级功能的BMS甚至可以监控电池使用期间的阻抗，并且注意多串电池间是否平衡，以先期防范电池微短路(micro-short)来避免电池起火或爆炸。

锂电池安全性
1. 热失控：不论何种化学体系，过高的操作温度都会加速电池劣化，甚至导致锂电池热失控和爆炸。由于锂离子电池含有高活性材料，在短路或大电流或过度充电都会导致电池内部温度急剧上升，大幅增加锂离子电池的爆炸危险。
2. 内部微短路：锂离子电池的外壳通常是由镀镍金属制成，但是在电池芯正负极板制程工序中，有可能因为金属基板裁切后的毛刺、极片材料涂布的颗粒与密封外壳时的金属微粒可能意外渗入电解液等状况都会破坏到隔离膜，使得阳极和阴极之间的绝缘层失效。这会在阳极和阴极之间产生微短路，会使得电池过热、熔化、起火或爆炸。前几年日韩系大型锂电池制造商大规模召回不良的NB电池的主要原因正是在此。

锂电池可靠性
锂电池系统应采用二次保护设计，也就是在同一电池组里提供两种以上独立的保护电路或机制，即可避免电池因为电压过压、电流超载、短路、过热和外部零件失效而出现严重的故障。BMS应具备侦测电池内部是否发生微短路现象，以防止电池失效。
1. 电池计量：Just Power BMS电池计量电路是用来报告精确的锂离子电池剩余电力，其独特的算法可以即时追踪电池组的电池容量变化、电池阻抗、电压、电流、温度和其他重要讯息。电池计量电路与算法会自动把充电与放电率、自放电率和电池老化程度列入考虑，就算电池老化也提供电池计量精确度。
2. 温度监控：Just Power BMS以高精度热敏电阻监控锂离子电池温度，以提供电池过热保护和充电及放电限制。
3. 电池平衡：Just Power BMS模组包含主被动式电池平衡控制功能，这是因为在多颗电池构成的电池组中，个别电池的充电状态在许多情形下会出现差异，使得它们的电压各有不同而导致电池不平衡。BMS可以确保这些电池在充电过程维持平衡的充电状态。
4. 可程式化设计：针对不同系统要求与锂化学体系，BMS要能提供更安全可靠的电池组保护功能，必须能够提供多种充放电电压与电流超载临界值设定和不同的启动与延迟时间。Just Power BMS有两层的充电/放电电流超载保护设定值，一旦发生短路，MOSFET与电池可能在数秒内损坏，因此BMS必须靠著类比前端电路在这类故障发生时，自动切断MOSFET。
5. 多通道独立型保护设计：一般保护板的电池计量元件和类比前端电路虽能提供电压超载保护，但它们仍须透过取样才能监控电压，因此整个保护系统的反应时间会受到限制。Just Power BMS模组采用反应快速、即时和独立的监控器，这个监控器会独立监视各个电池电压，并在电压值达到设定临界值时启动保护。

特点
JustPower BMS以其应用、功能与架构共分为五大产品家族--
入门基础功能的BattCore、独立型系统用的BattMind、电动车用的BattThink、可搭配软件做系统管理的BattMaster与结合微机电功能的BattAdvanc。特点如下
1. 支援 4串到最多192串锂离子电池模组系统
2. 可应用于多种配方电池组(铅酸、镍镉、镍氢、锂钴、锂锰、锂铁与三元或复合性材料离子电池
3. 电池保护功能(过充电、过放电、过温度、过电流、短路)
4. 即时电池状态显示与回报(SOC、SOH、SOE)并支援多种通讯协定(RS232、RS485、I2C、SMbus、Canbus、URAT与RF无线传输)
5. 具多国专利之微机电主动式保护系统(仅BattAdvance系列)，可主动侦测系统控制失效或不当使用或电池组失窃等情况以做出安全防护措施
6. 提供高精准度剩余电量计算(gas guage)并支援LED显示(BattMind系列以上产品)
7. 主被动式电池平衡技术(BattMind/BattThink系列)与模组平衡技术(BattMaster系列)
8. 支援系统开机与充电器状态判断、加密/解密与沟通功能(最高到32bit加密机制)，可提供电池交换站使用
9. 自检功能与错误报警功能，提供使用状态记录功能(BattThink以上系列)，可做为发生事故后之黑盒子
10. 高抗干扰EMI/EMC设计，并可提供高电压/电流与防水之特殊定制化产品设计
11. 高精度前端AFE电压电流侦测与低功耗元件设计
12. 可程式化参数设定架构与后端ARM Base等级高速处理效能

结论
创扬科技电池管理系统Just Power BMS模组以谨慎安全的方式处理异常状况，并在必要时立即切断电池组。电池组可能遇到许多不同的永久性错误或故障，包括充电与放电电流超载、充电与放电过热、电池组电压超载压、电池不平衡、以及放电MOSFET和充电MOSFET短路等故障，如系统应用制造商没有正确使用且可靠的BMS管理，一旦发生前述的那些永久故障或是错误侦测，将会发生不可预料的系统与人员伤害，因此BMS电池管理系统单元对于整体应用系统与用户的安全很重要，它应提供多种层次和强大可靠的电压过压、电流超载、过热和电池不平衡保护以及MOSFET故障侦测功能，这样才能大幅提高电池组的安全。

想要进一步了解代理商资讯，请登陆诠鼎集团http://www.aitgroup.com.tw
想要进一步了解更多的产品资讯，请登陆http://www.digi-triumph.com。
或到以下代理商e-mail询问。