分析鋰電池組保護(hù)板原理和鋰電保護(hù)電路的功能
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-27 10:02
點(diǎn)擊量：次
鋰電池保護(hù)板是電子元器件和PCB組成，在一定溫濕環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)備監(jiān)護(hù)電芯的電壓以及充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷的一種電路板。下面就說(shuō)說(shuō)鋰電池組保護(hù)板原理和鋰電保護(hù)電路的四個(gè)功能。
鋰電池保護(hù)板.jpg
鋰電池組保護(hù)功能
鋰電池組的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
普通鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。
在保護(hù)板正常的情況下，Vdd為高電平，Vss，VM為低電平，DO、CO為高電平，當(dāng)Vdd，Vss，VM任何一項(xiàng)參數(shù)變換時(shí)，DO或CO端的電平將發(fā)生變化。
鋰電池組保護(hù)板原理
鋰電池組之所以需要保護(hù)，是由它本身特性決定的。由于鋰電池組本身的材料決定了它不能被過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。
鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
普通鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。
鋰電保護(hù)電路的四個(gè)功能
1、過(guò)度充電保護(hù)
過(guò)度充電保護(hù)IC的原理為：當(dāng)外部充電器對(duì)鋰電池充電時(shí)，為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升，需終止充電狀態(tài)。此時(shí)，保護(hù)IC需檢測(cè)電池電壓，當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時(shí)(假設(shè)電池過(guò)充點(diǎn)為4.25V)即激活過(guò)度充電保護(hù)，將功率MOS由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)斷，進(jìn)而截止充電。
另外，還必須注意因噪聲所產(chǎn)生的過(guò)度充電檢出誤動(dòng)作，以免判定為過(guò)充保護(hù)。因此，需要設(shè)定延遲時(shí)間，并且延遲時(shí)間不能短于噪聲的持續(xù)時(shí)間。
2、過(guò)度放電保護(hù)
在過(guò)度放電的情況下，電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化，并造成充電次數(shù)的降低。采用鋰電池保護(hù)IC可以避免過(guò)度放電現(xiàn)象發(fā)生，實(shí)現(xiàn)電池保護(hù)功能。
3、過(guò)電流保護(hù)
因?yàn)椴幻髟?放電時(shí)或正負(fù)極遭金屬物誤觸)造成過(guò)電流或短路，為確保安全，必須使其立即停止放電
當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況發(fā)生時(shí)，保護(hù)IC將激活過(guò)(短路)電流保護(hù)，此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將功率MOSFET的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形，如果比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電，同樣地，過(guò)電流檢測(cè)也必須設(shè)有延遲時(shí)間以防有突發(fā)電流流入時(shí)發(fā)生誤動(dòng)作。
4、短路保護(hù)
防止因操作不慎，直接將正負(fù)極導(dǎo)通，而導(dǎo)致電池的起火爆炸等，確保使用以及搬運(yùn)時(shí)的安全性。
