HP16S100-10
锂电池保护板
用户手册
HP16S100-10 锂电池保护板实物图
HP16S100-10 通信板实物图
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第2页 共24 页
目 录
目 录 ..............................................................................................................................................................2
前 言 ..............................................................................................................................................................3
1 概述 ................................................................................................................................................................5
2 命名规范 .........................................................................................................................................................5
2.1 命名规范 ..................................................................................................................................................5
2.2 型号对比 ..................................................................................................................................................5
3 性能特点 .........................................................................................................................................................6
4 技术指标 .........................................................................................................................................................7
5 LED 指示灯说明 ..............................................................................................................................................8
5.1 LED 指示灯等元件位置及功能描述 .........................................................................................................8
5.2 通信终端电阻与拨码开关位置关系 ........................................................................................................8
5.3 LED 工作状态指示 ...................................................................................................................................9
6 蜂鸣器动作说明 .............................................................................................................................................9
7 休眠/唤醒按键说明 ........................................................................................................................................9
8 休眠与唤醒说明 .......................................................................................................................................... 10
9 拨码开关设置 .............................................................................................................................................. 10
10 接口定义 .................................................................................................................................................... 11
11 参数设置 .................................................................................................................................................... 13
11.1 参数设置内容及范围 .......................................................................................................................... 13
11.2 开关量输出口设置内容 ...................................................................................................................... 17
11.3 开关量输出口定义内容 ...................................................................................................................... 18
12 实物图和外形尺寸图 ................................................................................................................................. 20
12.1 实物图 ................................................................................................................................................ 20
12.2 外形尺寸图 ......................................................................................................................................... 21
13 试运行及安装连接说明 ............................................................................................................................. 23
14 应用图 ....................................................................................................................................................... 23
15 故障排除 .................................................................................................................................................... 24
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第3页 共24 页
前 言
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表1 版本发展历史
日期
版本
内容
2023-07-26
1.0
开始发布。
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第4页 共24 页
表2 本文档所用符号说明
符号
说明
注意
该图标提示或提醒操作员正确操作。
小心
该图标表示错误的操作有可能会损坏设备。
警告
该图标表示错误的操作有可能会造成死亡、严重的人身伤害或重大的财产损失。
缩写术语解释
BMS(Battery management system)：电池管理系统
AFE(Analog front end)：电池管理芯片
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第5页 共24 页
1 概述
HP16S100系列锂电池保护板是低压锂电池模块的重要组成部分，主要用于15-16串锂电池基站通信备
用电源和户用储能等系统，可监控电池组的工作状态（电压、电流、温度等），以便对过压、欠压、过流、
过温、反接等报警和保护，还可以提供电芯的均衡保护功能以延长电芯寿命，并可通过RS232、RS485、
CANBUS等接口实现数据监控、参数配置和固件升级。
2 命名规范
2.1 命名规范
图1 命名规范
2.2 型号对比
表3 型号对比
序号
型号
功能描述
1
HP16S100
最多支持16串电芯串联，额定充放电电流100A,不支持充电限流
2
HP16S100-10
最多支持16串电芯串联，额定充放电电流100A,支持充电限流10A
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第6页 共24 页
3 性能特点
——采用稳定可靠的 AFE 芯片实现电芯电压的检测，最多支持 16 串电芯的电压检测；
——最大支持 4个通道的电芯温度检测，温度传感器类型为 NTC 10K-3950；
——具有 1个MOS 管温度采样功能、1个环境温度采样功能；
——具有过压、欠压、过流、过温、反接等报警和保护功能；
——具有电池模块回路充电和放电控制，承载电流能力 100A；
——具有 1路隔离 CANBUS 接口，1路隔离 RS232 接口，1路隔离 RS485 接口，1路隔离并接 RS485
口，最大支持 15 个模块级联通信；
——具有 LED 指示灯功能，包括电源指示灯、充放电指示灯、电量指示灯、报警指示灯；
——具有 2个可编程输出口功能；
——具有拨码开关，用于实现模块地址设置以及通信接口的 120Ω 阻抗匹配电阻接入。
——具有限流功能 10A（可选）；
——具有休眠与唤醒功能，用于实现低功耗；
——具有被动均衡功能，最大均衡电流 85mA；
——实时时钟显示，具有历史记录功能，可循环记录 1000 组告警、保护、故障等报警发生以及消
除时的记录；
——具有黑匣子功能，可循环记录 3组保护、故障事件，每组事件记录事件发生前 50 秒，发生后
10 秒的 60 条详细数据；
——通过电池组模块进行供电；
——具有蜂鸣器报警功能；
——具有加热功能，用于电池模块加热；
——预充电路最大满足容性负载 30000uF，具体数值以系统实测为准；
——通过 RS485 和RS232 接口进行固件升级。
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第7页 共24 页
4 技术指标
表4 技术指标
项目
内容
工作电压
电池供电：30VDC~70VDC
整机功耗
正常工作功耗小于等于 1.6W，最大功耗小于等于 2.8W，
休眠功耗小于等于 15mW
电芯电压采集
范围：(0~5000)mV
分辨率：1mV
精度：±10mV
温度采集
范围：-40℃~+125℃
分辨率：1℃
精度：±1℃
温度传感器类型：NTC 10K
电流采集
范围：-150A~+150A
分辨率：0.1A
精度：1%FS
SOC 精度
±5%
CAN 接口
1路，250kbps，隔离
RS232 接口
1路，9600bps，隔离
RS485 接口
2路，9600bps，隔离
开关量输出口 1-2
2A DC30V 无源输出（继电器输出）
电芯加热输出功率
最大 3A，由 P+、P-供给电压
EMC 标准
符合 GB/T 34131-2023
振动
5Hz~8Hz：位移±7.5mm
8Hz~500Hz：加速度±2g
IEC 60068-2-6
冲击
50g，11ms，半正弦，三个互相垂直方向的每一方向连续施加三次冲击，即共 18
次
IEC 60068-2-27
碰撞
25g，16ms，半正弦
IEC 60255-21-2
外形尺寸
锂电池保护板：280mmx110mmx33.5mm 通信板：160mmx40mmx24.6mm
安装尺寸
锂电池保护板：271mmx102mm 通信板：150mmx30mm
工作温度
(-40~+70)℃
工作湿度
(20~93)%RH
贮存温度
(-40~+80)℃
重量
550 g（锂电池保护板、通信板、通信线束总重量）
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第8页 共24 页
5 LED 指示灯说明
5.1 LED 指示灯等元件位置及功能描述
图2 通信板指示描述
5.2 通信终端电阻与拨码开关位置关系
表5 通信终端电阻与拨码开关对照表
拨码开关
拨码位置
拨码开关位置
1
2
3
4
ON
RS485-1
接入 120 欧姆
终端匹配电阻
CAN-BUS
接入 120 欧姆
终端匹配电阻
/
RS485-2
接入 120 欧姆
终端匹配电阻
OFF
RS485-1
无终端电阻
CAN-BUS
无终端电阻
/
RS485-2
无终端电阻
图3 拨码开关位置与终端电阻对应示意图
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第9页 共24 页
5.3 LED 工作状态指示
表6 LED 工作状态指示
序号
LED 定义
工作状态说明
1
电源指示灯
保护板断电或休眠时灭，保护板运行时亮
2
报警指示灯
告警时慢闪(1秒1次)，保护时快闪(1秒5次)，故障时长亮，无报警时灭
3
充电指示灯
电池模块充电时亮，其他时候灭
4
放电指示灯
电池模块放电时亮，其他时候灭
5
容量指示灯
见表7
表7 容量指示灯说明
状态
充电
放电
容量指示灯
LED5
LED4
LED3
LED
2
LED
1
LED
5
LED
4
LED
3
LED
2
LED
1
电量
（％）
0~20％
20％~40％
40％~60％
60％~80％
80％~100％
注： 表示指示灯闪烁， 表示指示灯常亮， 表示指示灯常灭
6 蜂鸣器动作说明
表8 蜂鸣器动作说明
蜂鸣器使能状态
动作说明
不使能
蜂鸣器不鸣叫
使能
首次上电或从休眠模式唤醒时，蜂鸣器鸣叫1s
休眠时，蜂鸣器鸣叫0.3s
告警时，鸣叫2s间隔0.5s；保护时(除了过充保护)，1s鸣叫2次；故障保护
时1s鸣叫5次；短路保护3次锁定后，蜂鸣器不再鸣叫
注：蜂鸣器功能可通过上位机使能或不使能，出厂默认不使能
7 休眠/唤醒按键说明
BMS在休眠模式下，按下休眠/唤醒按键1s以上，BMS进入运行模式，LED指示灯从放电指示灯开始
依次点亮。
BMS在运行模式下，长按休眠/唤醒按键3-6s，BMS进入休眠模式，LED指示灯从SOC指示灯开始依次
点亮，最后全部熄灭进入休眠模式。
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第10 页 共24 页
8 休眠与唤醒说明
当满足以下任一条件时，系统进入休眠模式：
（1）单体或总压过放保护并延时30s后仍未解除；
（2）长按按键3-6s后；
（3）系统在静置状态下持续时间超过24小时且无通信、无充电器连接；
（4）通过PC软件进行休眠；
（5）系统在静置状态下，最低单体电压低于休眠电压，并且持续时间达到休眠延时时间且无通信、
无充电器连接；
当满足以下任一条件，系统进入运行模式；
（1）接入充电器，充电器输出电压需大于36V；
（2）长按按键1s以上；
（3）通过RS232与上位机通信。
9 拨码开关设置
拨码开关用于设置模块地址，实现对多个电池模块的监控。
表9 拨码开关与模块地址对照表
拨码开关
模块地址
拨码开关位置
1
2
3
4
1
OFF
OFF
OFF
ON
2
OFF
OFF
ON
OFF
3
OFF
OFF
ON
ON
4
OFF
ON
OFF
OFF
5
OFF
ON
OFF
ON
6
OFF
ON
ON
OFF
7
OFF
ON
ON
ON
8
ON
OFF
OFF
OFF
9
ON
OFF
OFF
ON
10
ON
OFF
ON
OFF
11
ON
OFF
ON
ON
12
ON
ON
OFF
OFF
13
ON
ON
OFF
ON
14
ON
ON
ON
OFF
15
ON
ON
ON
ON
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第11 页 共24 页
10 接口定义
表10 RS232 通信连接器定义
连接器示意图
定义说明
1
NC
2
NC
3
RS232_TX
4
RS232_RX
5
NC
6
GND
表11 RS485&CAN 通信连接器定义
连接器示意图
定义说明
A/B 部分
1
RS485_2_A
2
RS485_2_B
3
NC
4
NC
5
NC
6
NC
7
CAN_H
8
CAN_L
图4 RS485&CAN通信连接器内部示意图
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第12 页 共24 页
表12 并接 RS485 通信连接器定义
连接器示意图
定义说明
A/B 部分
1
RS485_1_A
2
RS485_1_B
3
NC
4
NC
5
NC
6
NC
7
RS485_1_A
8
RS485_1_B
图5 并接RS485通信连接器内部示意图
表13 干接点定义
连接器示意图
定义说明
1
RELAY_OUT1-1
2
RELAY_OUT1-2
3
RELAY_OUT2-1
4
RELAY_OUT2-2
图6 干接点内部示意图
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第13 页 共24 页
11 参数设置
11.1 参数设置内容及范围
表14 参数设置内容及范围一览表
序号
项目
参数范围
默认值
描述
模块设置
1
密码
(0-65534)
1234
2
RS485_1 通信波特率
(0-2)
0
0: 9600bit/s
1: 19200bit/s
2: 115200bit/s
3
RS485_1 通信停止位
(0-1)
0
0: 1 位
1: 2 位
4
RS485_1 奇偶校验位
(0-2)
0
0: 无
1: 奇校验
2: 偶校验
5
RS485_2 通信波特率
(0-2)
0
0: 9600bit/s
1: 19200bit/s
2: 115200bit/s
6
RS485_2 通信停止位
(0-1)
0
0: 1 位
1: 2 位
7
RS485_2 奇偶校验位
(0-2)
0
0: 无
1: 奇校验
2: 偶校验
8
RS232 通信波特率
不可选
9600bi
t/s
9
RS232 通信停止位
不可选
1位
10
RS232 奇偶验位
不可选
无
11
CAN 通信波特率
不可选
250kb
ps
12
开关量输出口 1设置内容
(0-1)
0
0：常开
1：常闭
13
(0-20)
1
见表 15 开关量输出口设置
内容
14
开关量输出口 2设置内容
(0-1)
0
0：常开
1：常闭
15
(0-20)
2
见表 15 开关量输出口设置
内容
16
蜂鸣器静音
(0-1)
0
0：不使能
1：使能
17
逆变器型号
(0-50)
0
0:未使用
1:爱士惟
电池模块
1
系统标称容量
(1-600.0)AH
100.0
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第14 页 共24 页
序号
项目
参数范围
默认值
描述
2
系统总容量
(1-600.0)AH
100.0
3
额定充电电流
(1.0-100.0)A
100.0
4
额定放电电流
(1.0-100.0)A
100.0
5
均衡开启电压
(2000-5000)mV
3450
单体间压差大于 1V 时，不
应启动均衡
6
均衡开启压差
(0-1000)mV
50
7
单体休眠电压
(2000-5000)mV
2500
8
单体休眠延时
(0-120)min
5
9
满充电压
(20.0-70.0)V
57.6
10
满充截止电流
(50-10000)mA
2000
11
间歇式充电 SOC
(50-100)%
95
12
充电主动限流值
(0-200.0)%
100.0
13
电芯个数
(0-1)
0
0:16 串
1:15 串
14
限制电流
(0-1)
0
0:10A
1:20A
保护参数设置
1
单
体
过
压
保
护
保
护
设
置
单体过压告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
2
单体过压告警阈值
(2000-5000)mV
3550
返回差值 10mV
3
单体过压保护阈值
(2000-5000)mV
3650
4
单体过压保护延时
(0-60.0) s
3.0
5
返
回
条
件
单体过压保护返回电
压
(2000-5000)mV
3450
当单体电压小于等于设定阈
值时保护返回
或当 SOC 小于等于设定阈
值时保护返回
或当放电电流大于等于设定
阈值时保护返回
6
单体过压保护返回
SOC
(0-100)%
90
7
单体过压保护返回电
流
(0-50.0)A
1.0
8
总
体
过
压
保
护
保
护
设
置
总体过压告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
9
总体过压告警
(20.0-70.0)V
56.0
10
总体过压保护
(20.0-70.0)V
57.6
11
返
回
条
件
总体过压保护延时
(0-60.0)s
3.0
12
总体过压保护返回
(20.0-70.0)V
54.4
当总压电压小于等于设定阈
值时保护返回
或当 SOC 小于等于设定阈
值时保护返回
或当放电电流大于等于设定
阈值时保护返回
13
总体过压保护返回
SOC
(0-100)%
90
14
总体过压保护返回电
流
(0-50.0)A
1.0
15
单
保
护
单体欠压告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第15 页 共24 页
序号
项目
参数范围
默认值
描述
16
体
欠
压
保
护
设
置
单体欠压告警
(2000-5000)mV
2700
17
单体欠压保护
(2000-5000)mV
2600
欠压保护 30 秒 后，仍无法
恢复时，将进入低功耗模式
检测到充电电压信号时返回
18
单体欠压保护延时
(0-60.0)s
1.0
19
返
回
条
件
单体欠压保护返回
(2000-5000)mV
2950
单体最低电压大于等于设定
阈值时保护返回
20
总
体
欠
压
保
护
保
护
设
置
总体欠压告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
21
总体欠压告警
(20.0-70.0)V
44.0
22
总体欠压保护
(20.0-70.0)V
42.4
欠压保护 30 秒 后，仍无法
恢复时，将进入低功耗模式
检测到充电电压信号时返回
23
总体欠压保护延时
(0-60.0)s
2.0
24
返
回
条
件
总体欠压保护返回
(20.0-70.0)V
48.0
当总压电压大于等于设定阈
值时保护返回
25
充
电
过
流
保
护
保
护
设
置
充电过流告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
26
充电过流告警
(0.1-150.0)%
102.5
27
充电过流保护
(0.1-150.0)%
105
连续出现 3次将锁定该状
态，不再自动解除。
1分钟后自动解除
28
充电过流保护延时
(0-60.0)s
2.0
29
返
回
条
件
充电过流返回电流
(0-50.0)A
1.0
当放电电流大于设定阈值时
保护返回
30
放
电
过
流
保
护
保
护
设
置
放电过流告警使能
(0-1)
1
0：不使能
1：使能
31
放电过流告警
(0.1-150.0)%
102.5
32
放电过流保护 1
(0.1-150.0)%
105
连续出现 3次将锁定该状
态，不再自动解除。
1分钟后自动解除。
充电电流大于设定阈值时解
除
33
放电过流保护 1延时
(0-60.0)s
0.1
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第16 页 共24 页
序号
项目
参数范围
默认值
描述
34
放电过流保护 2
(0.1-200.0)%
112.5
连续出现 3次将锁定该状
态，不再自动解除。
1分钟后自动解除。
充电电流大于设定阈值时解
除
35
放电过流保护 2延时
(0-30.0)s
0.1
36
返
回
条
件
放电过流返回电流
(0-50.0)A
1.0
当充电电流大于设定阈值时
保护返回
37
短路保
护
短路保护延时
(100-1000)us
300
连续出现 3次将锁定该状
态，不再自动解除。
检测到充电电压信号或者负
载移除后解除
38
M
O
S
高
温
保
护
保
护
设
置
MOS 高温告警使能
(0-1)
1
39
MOS 高温告警
(-40-120)℃
95
40
MOS 高温保护
(-40-120)℃
115
41
返
回
条
件
MOS 高温保护返回
(-40-120)℃
85
当MOS 温度小于等于设定
阈值时保护返回
42
环
境
低
温
保
护
保
护
设
置
环境低温告警使能
(0-1)
1
43
环境低温告警
(-40-120)℃
-10
44
环境低温保护
(-40-120)℃
-20
45
返
回
条
件
环境低温保护返回
(-40-120)℃
0
当环境温度大于等于设定阈
值时保护返回
46
环
境
高
温
保
护
保
护
设
置
环境高温告警使能
(0-1)
1
47
环境高温告警
(-40-120)℃
60
48
环境高温保护
(-40-120)℃
70
49
返
回
条
件
环境高温保护返回
(-40-120)℃
50
当环境温度小于等于设定阈
值时保护返回
50
充
电
高
温
保
护
设
置
充电高温告警使能
(0-1)
1
51
充电高温告警
(-40-120)℃
50
52
充电高温保护
(-40-120)℃
65
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第17 页 共24 页
序号
项目
参数范围
默认值
描述
53
保
护
返
回
条
件
充电高温保护返回
(-40-120)℃
55
当充电温度小于等于设定阈
值时保护返回
54
充
电
低
温
保
护
保
护
设
置
充电低温告警使能
(0-1)
1
55
充电低温告警
(-40-120)℃
0
56
充电低温保护
(-40-120)℃
-10
57
返
回
条
件
充电低温保护返回
(-40-120)℃
-1
当充电温度大于等于设定阈
值时保护返回
58
放
电
高
温
保
护
保
护
设
置
放电高温告警使能
(0-1)
1
59
放电高温告警
(-40-120)℃
50
60
放电高温保护
(-40-120)℃
65
61
返
回
条
件
放电高温保护返回
(-40-120)℃
60
当放电温度小于等于设定阈
值时保护返回
62
放
电
低
温
保
护
保
护
设
置
放电低温告警使能
(0-1)
1
63
放电低温告警
(-40-120)℃
0
64
放电低温保护
(-40-120)℃
-20
65
返
回
条
件
放电低温保护返回
(-40-120)℃
-10
当放电温度大于等于设定阈
值时保护返回
66
低电量
告警
低电量告警阈值
(0-100)%
5
充电时不告警
11.2 开关量输出口设置内容
表 15 开关量输出口设置内容
序号
项目
参数范围
默认值
描述
1
输出口有效类型
(0-1)
0
0：常开
1：常闭
2
输出口设置
(0-20)
见表 16 开关量输出口定义内容
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第18 页 共24 页
11.3 开关量输出口定义内容
表16 开关量输出口定义内容
序号
名称
功能描述
00
未使用
01
远端控制输出
设置该指令后输出上位机请求指令
02
SOC 低输出
设置该指令后当 SOC 低于所设定 SOC 告警阈值时输出
03
报警输出
设置该指令后当系统出现报警时输出
04
保留
05
保留
06
保留
07
保留
08
保留
09
保留
10
保留
11
保留
12
保留
13
保留
14
保留
15
保留
16
保留
17
保留
18
保留
19
保留
20
保留
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第19 页 共24 页
表17 电池组接口定义
接口
说明
B+
PACK 正极，用来给 BMS 供电；功率正极 P+直接接电芯正极
B-
PACK 负极
P-
PACK 负极，既是充电负极也是放电负极（充放电同口）
J5
1
NTC1-
电芯温度采集线 1负极
2
NTC1+
电芯温度采集线 1正极
3
B0
第1节电芯负极
4
B1
第1节电芯正极
5
B2
第2节电芯正极
6
B3
第3节电芯正极
7
B4
第4节电芯正极
J6
1
NTC2-
电芯温度采集线 2负极
2
NTC2+
电芯温度采集线 2正极
3
B5
第5节电芯正极
4
B6
第6节电芯正极
5
B7
第7节电芯正极
6
B8
第8节电芯正极
J7
1
NTC3-
电芯温度采集线 3负极
2
NTC3+
电芯温度采集线 3正极
3
NC
第6节电芯正极
4
B9
第7节电芯正极
5
B10
第8节电芯正极
6
B11
第9节电芯正极
7
B12
第10 节电芯正极
J8
1
NTC4-
电芯温度采集线 4负极
2
NTC4+
电芯温度采集线 4正极
3
B13
第13 节电芯正极
4
B14
第14 节电芯正极
5
B15
第15 节电芯正极
6
B16
第16 节电芯正极
HP16S100-10 锂电池保护板用户手册 第20 页 共24 页
12 实物图和外形尺寸图
12.1 实物图
图7 HP16S100-10保护板实物图
图8 HP16S100-10通信板实物图
图9 HP16S100-10通信线实物图
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