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锂电池保护板的原理2021-06-07 08:16

锂电池保护板,顾名思义就是保护锂电池用的,锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流,还有就是输出短路保护。锂电池加保护板是因为锂电池的特性决定的。锂电池有它的安全放电充电和过流限制,加保护板就是为了在用锂电池的时候这些数值不超过安全范围。通常锂电池加了保护板之后就会使电池的电压控制在这个电压之内,起到保护锂电池的作用。

锂电池为什么要加保护板?

锂电池保护板

因为锂电池过充,过放,短路,都有可能使电池报废,保护板就是起这个保护作用的,如果你使用的过程中,能确保电池不过充,过放,短路,就可以不用保护板。锂电池在使用过程中,每过充,过放,短路一次,就会减少电池寿命。严重时电池直接报废!如果没有锂电池保护板,直接将锂电池短路,过充,会使电池起鼓,严重时会发生,漏液,懈压,爆炸或起火。

保护板是为了确保安全和锂电池不被认为过充电和过放电的,因为之前的锂离子电池过充电、过放电都会导致电池损损坏或者出现爆炸、着火等危险,因此推出锂离子电池的时候保护板也随之产生了,近期随着磷酸铁锂电池的出现,号称磷酸铁锂电池不怕过充,不怕过放,因此就随之出现了不加保护板也可以的论调,但是截至目前还没有出现公开宣称不使用保护回路的电池厂家,保护板就是保镖的作用,保护板是为了确保锂电池安全的。

当然了锂电池保护板如果设计不好的话也会损坏电池,但是保护板的作用是保护电池,防止电池出先安全问题,所以现在还是用着吧,等锂离子电池真的不怕过充,不怕过放的时候再考虑不用保护板吧!

锂电池保护板的功能主要是对充电型电池的电芯进行保护,维持电池充放电过程中的安全稳定,对整个电池电路系统性能起着重要的作用。

1、过充保护功能:过充保护功能是指在达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时,禁止由充电器继续充电。即,将控制过充的MOS管进入关断状态,停止充电。

2、过放保护功能:过放电保护功能是在锂电池的电压变低时,停止对负载放电。将控制过放的MOS管进入关断状态,禁止其放电。该过程正好与过充电检测时的动作相反。

3、过流保护功能:过电流保护功能是在消耗大电流时停止对负载的放电,此功能的目的在于保护电池及MOS管,确保锂电池在工作状态下的安全性。过电流检测之后,电池与负载脱离后将恢复到常态,可以再充电或放电。

4、短路保护功能:除了控制IC外,电路中还有一个重要元件,就是MOSFET,它在电路中起着开关的作用,由于它直接串接在电池与外部负载之间,因此它的导通阻抗对电池的性能有影响,当选用的MOSFET较好时,其导通阻抗很小,电池包的内阻就小,带载能力也强,在放电时其消耗的电能也少。当你的电池不小心短路时,保护板会在几毫秒内自动关闭,不会在通电,这时就是正负极碰到一块也没事。

锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护;在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值(一般±20mV),实现电池组各单体电池的均充,有效地改善了串联充电方式下的充电效果;同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态,保护并延长电池使用寿命;欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。

锂电池保护板技术参数

均衡电流:80mA(VCELL=4.20V时)

均衡起控点:4.18±0.03V过充门限:4.25±0.05V(4.30±0.05V可选)

过放门限:2.90±0.08V(2.40±0.05V可选)

过放延时:5mS

过放释放:断开负载,并且各单体电池电压均高于过放门限;

过流释放:断开负载释放

过温保护:有接口,需安装可恢复性温度保护开关;

工作电流:15A(根据客户选择)

静态功耗:《0.5mA

短路保护功能:能保护,断开负载可自恢复。

主要功能:过充保护功能,过放保护功能,短路保护功能,过流保护功能,过温保护功能,均衡保护功能。

锂电池保护板原理

锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。

普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路导通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全。

在锂电池保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。

1、过充电检出电压:在通常状态下,Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

2、过充电解除电压:在充电状态下,Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

3、过放电检出电压:通常状态下,Vdd逐渐降低至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

4、过放电解除电压:在过放电状态下,Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

5、过电流1检出电压:在通常状态下,VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

6、过电流2检出电压:在通常状态下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

7、负载短路检出电压:在通常状态下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

8、充电器检出电压:在过放电状态下,VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。

9、通常工作时消耗电流:在通常状态下,流以VDD端子的电流(IDD)即为通常工作时消耗电流。

10、过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电消耗电流。

锂电池保护板的重要性丝毫不比锂电池的重要性低,锂电池是所有电子设备的能量来源,那么锂电池保护板则是保证这些能量的安全传递的一个使者。有效地改善了串联充电方式下的充电效果。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态,保护并延长电池使用寿命。



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