鋰電池保護(hù)板均衡原理常用的均衡充電技術(shù)包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關(guān)電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。成組的鋰電池串聯(lián)充電時，應(yīng)保證每節(jié)電池均衡充電，否則使用過程中會影響整組電池的性能和壽命。而現(xiàn)有的單節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均不含均衡充電控制功能，多節(jié)鋰電池保護(hù)芯片均衡充電控制功能需要外接CPU;通過和保護(hù)芯片的串行通訊（如I2C總線）來實現(xiàn)，加大了保護(hù)電路的復(fù)雜程度和設(shè)計難度、降低了系統(tǒng)的效率和可靠性、增加了功耗。

　　鋰電池保護(hù)板均衡原理根據(jù)應(yīng)用的需要，在改變保護(hù)芯片型號和串聯(lián)數(shù)，電路中開關(guān)器件和能耗元件的功率等級之后，可對任意結(jié)構(gòu)和電壓等級的動力鋰電池組實現(xiàn)保護(hù)和均充。

　　鋰電池作為一種電儲量比較大的電池，應(yīng)用于各種機(jī)房、通信基站、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域上。鋰電池保護(hù)板有保護(hù)電池，避免電池過充的功能。

鋰電池保護(hù)板的作用

　　電子產(chǎn)品隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家。人們對電子產(chǎn)品使用的需求也越來越高，伴隨著電子產(chǎn)品的使用需求越來越高，人們對鋰電池的需求也越來越高，鋰電池作為一種電儲量比較大的電池，應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品上。然而市場上有些不法商家就瞄準(zhǔn)了這一點，他們用大量的假冒偽劣電池充斥了整個市場，使得消費(fèi)者難以買到真產(chǎn)品。

　　這些假冒偽劣的鋰電池存在著嚴(yán)重的質(zhì)量問題，這些假冒偽劣的鋰電池很有可能出現(xiàn)過充，過放問題，從而導(dǎo)致爆炸，也有可能發(fā)生內(nèi)部電路的短路，造成爆炸。然而有一種產(chǎn)品可以有效地防止鋰電池過充，過放和內(nèi)部電路發(fā)生短路，它就是鋰電池保護(hù)板。今天就從專業(yè)的角度為大家講解鋰電池保護(hù)板的作用。

　　我們大家都知道，我們使用的鋰電池其實是由內(nèi)部幾個小的鋰電池并聯(lián)在一塊所組成的。在內(nèi)部鋰電池的縫隙間有幾塊像塑料一樣的板將它們隔開。這幾塊小塑料一樣的板其實是鋰電池保護(hù)板。其實鋰電池保護(hù)板并不是由塑料構(gòu)成的。它是由幾塊不導(dǎo)電的纖維板，外邊包裹上一層油所構(gòu)成的。我們大家都知道油是不導(dǎo)電的，這也正是鋰電池保護(hù)板能夠起到隔絕幾塊鋰電池，避免電路發(fā)生短路的原因。

　　其次我們講到鋰電池保護(hù)板還有保護(hù)電池，避免電池過充的功能。當(dāng)外接電源對電池持續(xù)快速地進(jìn)行充電時，鋰電池保護(hù)板就會產(chǎn)生保護(hù)作用，當(dāng)鋰電池內(nèi)部電量達(dá)到飽和程度時，鋰電池保護(hù)板內(nèi)部電路就會自動切斷外界快速充電的電源。使得外部的電源不能夠進(jìn)入電池呢。這也正是鋰電池保護(hù)板對電池過充進(jìn)行保護(hù)的原理。

　　我們還到鋰電池保護(hù)板可以保護(hù)鋰電池，避免鋰電池過放的功能。當(dāng)鋰電池過度放電時，鋰電池內(nèi)部的內(nèi)存物就會發(fā)生質(zhì)的變化，這時候鋰電池保護(hù)板就能感知到這一點，從而快速地切斷放電電源，使得鋰電池不至于將電全部放出，從而保證鋰電池內(nèi)部電流的穩(wěn)定，避免了鋰電池過放的情況出現(xiàn)。

　　為什么有的鋰電保護(hù)板需要激活

　　現(xiàn)在并不是所有的鋰電池保護(hù)板都需要激活了，只是有的保護(hù)IC需要激活，而且這是老的IC方案，老的IC方案這所以需要這么做是為了讓保護(hù)板不工作，以降低靜電放電能量，好讓鋰電池存放的時候較久一點。這就是為什么設(shè)計需要充電激活的原因所在。

　　鋰電池保護(hù)板使用的場效應(yīng)晶體管作為保護(hù)元件的。為保證電池在異常時不會被重新接入電路而對電路進(jìn)行特殊的設(shè)計。其方法是保護(hù)電路的控制部分電源供應(yīng)是在保護(hù)用場效管后面的供電的，只有在保護(hù)管正常導(dǎo)通后電路才會工作。因此在第一次使用時或已經(jīng)產(chǎn)生保護(hù)后，因后續(xù)電路的電源被斷開，電路沒有電源，保護(hù)電路是無法工作的。電池也就沒有輸出。這時，只有將電池接入充電器，利用充電器為保護(hù)電路的控制電路部分供電，控制部分得電工作，電池才能正常使用。

　　鋰電池保護(hù)板怎么激活

　　如果保護(hù)板由于限流保護(hù)后，有可能需要充電激活或者徹底斷開負(fù)載后激活，那就相對比較麻煩，但也可以將B-（電池負(fù)）和P-（放電負(fù)）短接碰一下，保護(hù)就會釋放，記得在短接碰一下時候切記不要帶大負(fù)載（比如轉(zhuǎn)吧一直擰著），否則會可能冒很大火花，這個根本原因是保護(hù)后放電MOS兩端形成較大壓差，短接碰一下是將放電MOS的D-S電平直接復(fù)位到0V，此刻保護(hù)釋放。

　　電池本身還有可用容量，卻因為電池之間不均衡以及為保護(hù)電池設(shè)置的安全電壓的限制導(dǎo)致電池系統(tǒng)無法繼續(xù)發(fā)揮應(yīng)有的性能。另外，電池在車上的使用壽命比車輛本身的壽命短，即使車輛還沒有到達(dá)報廢年限，卻要為滿足動力性能而更換電池。但是，更換電池的成本又相當(dāng)高，因此這在很大程度上制約了電動汽車的發(fā)展。

　　造成電池不均衡最主要的原因是溫度。一般情況下，鋰離子電池的使用環(huán)境溫度高于其最佳溫度10℃時，鋰離子電池的壽命會降低一半。由于車載電池系統(tǒng)的串聯(lián)數(shù)量非常多，一般在88～100串聯(lián)之間、其容量一般在20～60?kWh，每串電池裝載的位置不同而會產(chǎn)生溫度差。即使在同一個電池箱內(nèi)，也會因為位置和電池受熱不同出現(xiàn)溫度差，而這個溫度差會對電池壽命產(chǎn)生重大負(fù)面影響，使電池出現(xiàn)不均衡，使得續(xù)航里程下降、循環(huán)壽命縮短。正是由于這些問題，導(dǎo)致整個電池系統(tǒng)的容量無法完全使用，造成電池系統(tǒng)損失，而減緩這樣的系統(tǒng)損失也就會大大延長電池系統(tǒng)的使用壽命。

　　如圖1所示，電池系統(tǒng)初期容量是100%，在使用的過程中電池會因為各種原因（主要是溫度）逐漸衰減，這是鋰電池的特性。這部分的衰減無法通過均衡挽回。而造成系統(tǒng)容量下降的最主要的原因是電池容量不均衡導(dǎo)致的系統(tǒng)損失。系統(tǒng)損失并不是所有電池容量減少，而是指電池系統(tǒng)因為不均衡造成有容量也無法使用。

　　一般情況下，電池容量下降至70%～80%的時候會更換電池以保持續(xù)航里程，電池容量保持在70%以上的時間越長，電動汽車的成本也就越低。在沒有均衡和一般的被動均衡技術(shù)下，電池系統(tǒng)的容量不到3年（每天一次滿充滿放）就會下降至70%以下。做得較好的被動均衡可以將電池容量勉強(qiáng)維持在70%。與此形成鮮明對比的是，做得較好的主動均衡可以將系統(tǒng)損失降到最低度。這樣的主動均衡可以有效地降低因容量不均衡導(dǎo)致的系統(tǒng)損失，進(jìn)而延長電池系統(tǒng)的使用壽命，延緩電池系統(tǒng)的更換時期，同時增加續(xù)航里程。被動均衡與主動均衡

　　在電池系統(tǒng)中擔(dān)任重要角色的鋰電池保護(hù)板作為延長電池壽命的有效手段，逐漸得到大家的重視，其中，起到關(guān)鍵作用的鋰電池保護(hù)板均衡系統(tǒng)也引起了廣泛關(guān)注。目前市場上均衡多串聯(lián)的電池系統(tǒng)有傳統(tǒng)的被動均衡和主動均衡兩種方式。

　　1.被動均衡

　　被動均衡一般通過電阻放電的方式，對電壓較高的電池進(jìn)行放電，以熱量形式釋放電量，為其他電池爭取更多充電時間。這樣整個系統(tǒng)的電量受制于容量最少的電池。充電過程中，鋰電池一般有一個充電上限保護(hù)電壓值，當(dāng)某一串電池達(dá)到此電壓值后，鋰電池保護(hù)板會切斷充電回路，停止充電。如果充電時的電壓超過這個數(shù)值，也就是俗稱的“過充”，鋰電池就有可能燃燒或者爆炸。因此，鋰電池保護(hù)板一般都具備過充保護(hù)功能，防止電池過充。

　　如圖2所示，充電過程中2號電池先被充電至保護(hù)電壓值，觸發(fā)鋰電池保護(hù)板的保護(hù)機(jī)制，停止電池系統(tǒng)的充電，這樣直接導(dǎo)致1號、3號電池?zé)o法充滿。整個系統(tǒng)的滿充電量受限于2號電池，這就是系統(tǒng)損失。為了增加電池系統(tǒng)的電量，鋰電池保護(hù)板會在充電時均衡電池。如圖3所示，均衡啟動后，鋰電池保護(hù)板會對2號電池進(jìn)行放電，延遲其達(dá)到保護(hù)電壓值的時間，這樣1號、3號電池的充電時間也相應(yīng)延長，進(jìn)而提升整個電池系統(tǒng)的電量。但是，2號電池放電電量100%被轉(zhuǎn)換成熱量釋放，造成了很大的浪費(fèi)（2號電池的散熱是系統(tǒng)的損失，也是電量的浪費(fèi)）。

　　如圖4所示，除了過充對電池會有嚴(yán)重影響外，過放也會造成電池嚴(yán)重?fù)p壞。同樣，鋰電池保護(hù)板具備過放保護(hù)功能。放電時，2號電池的電壓到達(dá)放電保護(hù)值時，觸發(fā)鋰電池保護(hù)板的保護(hù)機(jī)制，停止系統(tǒng)放電，直接導(dǎo)致1號、3號電池的電池余量無法被完全使用，均衡啟動后會改善系統(tǒng)過放。

　　被動均衡的優(yōu)點是成本低和電路設(shè)計簡單；而缺點為是以最低電池殘余量為基準(zhǔn)進(jìn)行均衡，無法增加殘量少的電池的容量，及均衡電量100％以熱量形式被浪費(fèi)。

　　2.主動均衡

　　主動均衡是以電量轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)行均衡，效率高，損失小。不同廠家的方法不同，均衡電流也從1～10?A不等。目前市場上出現(xiàn)的很多主動均衡技術(shù)不成熟，導(dǎo)致電池過放，加速電池衰減的情況時有發(fā)生。市場上的主動均衡大多采用變壓原理，依托于芯片廠家昂貴的芯片。并且此方式除了均衡芯片外，還需要昂貴的變壓器等周邊零部件，體積較大，成本較高。

　　如圖5所示，每6串電池為一組，取6串電池的總電量轉(zhuǎn)移給容量小的電池。電感式主動均衡以物理轉(zhuǎn)換為基礎(chǔ)，集成了電源開關(guān)和微型電感，采用雙向均衡方式，通過相近或相鄰電池間的電荷轉(zhuǎn)移均衡電池，并且不論電池處于放電、充電還是靜置狀態(tài)，都可以進(jìn)行均衡，均衡效率高達(dá)92%。

　　其放電和充電工作原理，如圖6及圖7所示，2號電池將電量轉(zhuǎn)移給1號、3號電池。高效的電荷轉(zhuǎn)移，使得充電時3個電池的電壓一直保持在均衡狀態(tài)下，這樣所有電池都能充滿。鋰電池保護(hù)板在放電時，也可均衡電池。1號、3號電池將電量轉(zhuǎn)移給2號電池，3個電池的電壓一直在均衡狀態(tài)下放電，這樣所有電池電量都能用完。

12v鋰電池保護(hù)板維修

　　12v鋰電池是由多個3.7v鋰電池串聯(lián)起來得到的接近12v電壓，而我們串聯(lián)鋰電池就必須使用到12v鋰電池保護(hù)板，它能夠保護(hù)串聯(lián)鋰電池組。當(dāng)鋰電池電量充滿后，它能夠起到對各單體鋰電池的電壓差異均充的作用，有效解決串聯(lián)電路的漏洞。那么當(dāng)電魚專用12v鋰電池組保護(hù)板出現(xiàn)不良異常時又該如何維修呢？下面小編就列舉一些保護(hù)板常見的問題進(jìn)行分析維修。

　　一、沒有電壓或電壓異常

　　沒有電壓或電壓異常的情況，我們該將萬用表調(diào)到直流20伏檔位，然后用紅色的電表筆接觸鋰電池電芯正極，黑色電表筆接觸電芯負(fù)極，要是萬用表顯示沒有電壓或者電壓很低，那就證明電芯已損壞。注意要檢查保護(hù)板正負(fù)極是否反接，如果接反了，充電器給鋰電池組充電時就相當(dāng)于強(qiáng)制過放。

　　二、沒有過流保護(hù)

　　出現(xiàn)沒有過流保護(hù)等現(xiàn)象，首先要查看過流檢測腳的電路有沒有不良，有的話就更換保護(hù)IC.

　　三、沒有電阻或電阻過大

　　需要從電阻焊盤的識別電路往會找原因，查看識別電阻有沒有脫焊、是否貼錯電阻、有沒有短路或開路等現(xiàn)象。

　　四、沖不了電

　　使用萬用表開關(guān)選擇20v檔位，然后用紅色電表筆接觸電芯的正極或者是保護(hù)板，如果萬用表顯示有電壓，我們就要根據(jù)以下情況來進(jìn)行分析：是否有輸出電壓？電芯電壓是否屬于正常情況。如果以上的電壓都不正常，我們就基本可以判斷保護(hù)IC或者M(jìn)OS管已經(jīng)損壞，此時要進(jìn)行這兩種部件的更換就可以了。

　　五、沒有內(nèi)阻或者內(nèi)阻過大

　　1.如果沒有內(nèi)阻就需要查看mos管的引腳有沒有損壞，有的話就將mos管換掉就行了。

　　2.要是內(nèi)阻過大，那么就要用探針去接觸電魚鋰電池保護(hù)板，檢測有沒有接觸不良或者過分氧化等原因。還需要查看電芯上是否有多加鎳片的現(xiàn)象，要是電芯上的鎳片數(shù)量過多也會造成內(nèi)阻過大的現(xiàn)象。

　　上面所使用的電魚鋰電池保護(hù)板維修方法基本就是通過對比、目視、電壓量測、導(dǎo)通關(guān)斷測試這四種，只要掌握了這些方法，相信你們也能夠熟練的維修電魚專用鋰電池組保護(hù)板。

　　鋰電池保護(hù)板維修方法（MOS管燒壞）

　　電池保護(hù)板放電過程中產(chǎn)生MOS管燒壞原因：

　　在焊接過程中有短路現(xiàn)象，放電過程中MOS管沒有完全打開，處于關(guān)閉或半打開狀態(tài)，PCBA內(nèi)阻變大，長時間大電流放電，發(fā)熱燒壞、燒糊。

　　生產(chǎn)組裝過程有靜電殘留，或在充放電過程中有外部異常電流/大電壓充放電過程導(dǎo)致MOS管被損壞、燒糊。

　　處理方法：

　　建議在焊接串線過程時先焊B4-線（因為靠近B2串的R19短路的風(fēng)險大）然后在焊接B2串，這樣可以規(guī)避B2和B4短路引起的不良。

　　防護(hù)措施：

　　生產(chǎn)過程各環(huán)節(jié)做好ESD防護(hù)工作，

　　焊接過程中特別是帶電崗位防止觸碰元器件或線路，

　　建議在焊接串線過程中先焊B4再焊B2線。

　　鋰電池保護(hù)板維修方法（無充放電保護(hù)）

　　有哪些情況出現(xiàn)鋰電池保護(hù)板無充放電保護(hù)呢？

　　首先查看三元參數(shù)：常規(guī)是2.8～4.25，鐵鋰是2.5～3.65V

　　1.可能是電壓過充、過放、過流、短路、過溫。

　　2.用萬用表測充放電MOS管有沒有打開

　　3.如果鋰電池保護(hù)板是帶LED的，不能充放電是LED閃爍0.5秒報警了

　　4.如果鋰電池保護(hù)板是帶上位機(jī)的可以連接上位機(jī)查看保護(hù)狀態(tài)

　　5.鋰電池保護(hù)板是帶弱點開關(guān)的，請查看是否打開弱點開關(guān)

　　出現(xiàn)這些情況可以查看下列方法維修：

　　1.過充、過放、過流、短路插入充電器恢復(fù)

　　2.過流斷開負(fù)載恢復(fù)