锂电池为什么要加保护板才能用
锂电池加上锂电池保护板的意义
郑州正方科技:锂电池这个概念已经被越来越多的人所熟悉,不仅仅是因为它的性能优越,更是由于这个产业的发展速度已经另人张口咂舌了,短短的几年时间,该产业的发展速度已经超过了一些传统电池的发展速度。
各行各业对于锂电池的应用也已经日益增多。
今天正方科技就和大家一起聊聊锂电池。
我们都知道锂电池不仅仅是由一根电芯组成,除了一些基本组件之外,还有一些组件虽然是附加的,但是同样在锂电池中占据着重要的地位。
那就是锂电池保护板,这个词顾名思义那就是对锂电池起到一个保护作用,那么锂电池保护板对锂电池本身又有什么意义呢?首先我们必须先从锂电池本身的特性来讲,锂电池和传统的铅酸电池以及镍氢电池相比,虽然性能卓越,寿命长,环保等。
但是其稳定性却不如传统电池。
换句话来讲,安全问题一直高性能电池的主要问题。
所谓“物极必反”正是这个道理。
锂电池就是这样虽然性能很好,但是安全问题一直是人们带已解决的一大问题。
锂电池一旦发生短路,轻则起火,重则爆炸,所以其产生的事故是不容小觑的。
其次那就是锂电池本身的价值了,想必大家都知道,锂电池的价格要远远大于传统的铅酸电池以及镍氢电池,现在市面上的价格比基本上为一比二甚至是一比三的价格,也就是说同样容量的锂电池的价格是等容量铅酸电池价格的二倍甚至是三倍,而且锂电池组应用的是最多的,也就是讲多个单节锂电池串联起来成为一个电池组,以满足工业以及电动工具的需求。
所以我想没有人是希望自己买到的锂电池仅仅只是在使用了很短的一段时间后就坏掉了吧。
而影响锂电池本身寿命已经性能主要就是两点:锂电池过充以及过放!综上所述,想要让你的锂电池安全,寿命以及性能最大化,就需要一个配件来保证锂电池的短路以及过充过放等现象,而锂电池保护板的三大基本功能则是短路保护、过充保护以及过放保护。
所以说到这里,大家就可以明白锂电池保护板对锂电池的意义有多大了吧!所以两者就上述所讲的是相辅相成,缺一不可的!。
锂电池保护芯片原理
锂电池保护原理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;成品锂电池组成主要有两大部分,锂电池芯和保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯,锂电池保护板的作用很多人都不知道,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;01锂电池保护板组成1、控制ic,2、开关管,另外还加一些微容和微阻而组成;控制ic 作用是对电池的保护,如达到保护条件就控制mos进行断开或闭合如电池达到过充、过放、短路、过流、等保护条件,其中mos管的作用就是开关作用,由控制ic开控制;锂电池可充型之所以需要保护,是由它本身特性决定的;由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现;锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC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;02保护板的工作原理1、过充保护及过充保护恢复当电池被充电使电压超过设定值VC,具体过充保护电压取决于IC后,VD1翻转使Cout变为低电平,T1截止,充电停止.当电池电压回落至VCR,具体过充保护恢复电压取决于IC时,Cout变为高电平,T1导通充电继续, VCR必须小于VC一个定值,以防止频繁跳变;2、过放保护及过放保护恢复当电池电压因放电而降低至设定值VD,具体过充保护电压取决于IC时, VD2翻转,以短时间延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电停止,当电池被置于充电时,内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备;3、过流、短路保护当电路充放回路电流超过设定值或被短路时,短路检测电路动作,使MOS管关断,电流截止;03保护板主要零件的功能介绍R1:基准供电电阻;与IC内部电阻构成分压电路,控制内部过充、过放电压比较器的电平翻转;一般在阻值为330Ω、470Ω比较多;当封装形式即用标准元件的长和宽来表示元件大小,如0402封装标识此元件的长和宽分别为和较大时,会用数字标识其阻值,如贴片电阻上数字标识473, 即表示其阻值为47000Ω即47KΩ第三位数表示在前两位后面加0的位数;R2:过流、短路检测电阻;通过检测VM端电压控制保护板的电流,焊接不良、损坏会造成电池过流、短路无保护,一般阻值为1KΩ、2KΩ较多;R3:ID识别电阻或NTC电阻前面有介绍或两者都有;总结:电阻在保护板中为黑色贴片,用万用表可测其阻值,当封装较大时其阻值会用数字表示,表示方法如上所述,当然电阻阻值一般都有偏差,每个电阻都有精度规格,如10KΩ电阻规格为+/-5%精度则其阻值为Ω-Ω范围内都为合格;C1、C2:由于电容两端电压不能突变,起瞬间稳压和滤波作用;总结:电容在保护板中为黄色贴片,封装形式0402较多,也有少数0603封装长,宽;用万用表检测其阻值一般为无穷大或MΩ级别;电容漏电会产生自耗电大,短路无自恢复现象;FUSE:普通FUSE或PTCPositive Temperature Coefficient的缩写,意思是正温度系数;防止不安全大电流和高温放电的发生,其中PTC有自恢复功能;总结:FUSE在保护板中一般为白色贴片,LITTE公司提供FUSE会在FUSE上标识字符D-T,字符表示意思为FUSE能承受的额定电流,如表示D额定电流为,S为4A,T为5A等;U1:控制IC;保护板所有功能都是IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制C-MOS执行开关动作来实现的;Cout:过充控制端;通过MOS管T2栅极电压控制MOS管的开关;Dout:过放、过流、短路控制端;通过MOS管T1栅极电压控制MOS管的开关; VM:过流、短路保护电压检测端;通过检测VM端的电压实现电路的过流、短路保护UVM=IRMOSFET;总结:IC在保护板中一般为6个管脚的封装形式,其区别管脚的方法为:在封装体上标识黑点的附近为第1管脚,然后逆时针旋转分别为第2、3、4、5、6管脚;如封装体上无黑点标识,则正看封装体上字符左下为第1管脚,其余管脚逆时针类推C-MOS:场效应开关管;保护功能的实现者;连焊、虚焊、假焊、击穿时会造成电池无保护、无显示、输出电压低等不良现象;总结:CMOS在保护板中一般为8个管脚的封装形式,它时由两个MOS管构成,相当于两个开关,分别控制过充保护和过放、过流、短路保护;其管脚区分方法和IC 一样;在保护板正常情况下,Vdd为高电平,Vss、VM为低电平,Dout、Cout为高电平;当Vdd、Vss、VM任何一项参数变换时,Dout或Cout的电平将发生变化,此时MOSFET 执行相应的动作开、关电路,从而实现电路的保护和恢复功能;04保护板常见不良分析一、无显示、输出电压低、带不起负载:此类不良首先排除电芯不良电芯本来无电压或电压低,如果电芯不良则应测试保护板的自耗电,看是否是保护板自耗电过大导致电芯电压低;如果电芯电压正常,则是由于保护板整个回路不通元器件虚焊、假焊、FUSE不良、PCB板内部电路不通、过孔不通、MOS、IC损坏等;具体分析步骤如下:一、用万用表黑表笔接电芯负极,红表笔依次接FUSE、R1电阻两端,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端假设电芯电压为,逐段进行分析,此几个测试点都应为;若不是,则此段电路有问题;1. FUSE两端电压有变化:测试FUSE是否导通,若导通则是PCB板内部电路不通;若不导通则FUSE有问题来料不良、过流损坏MOS或IC控制失效、材质有问题在MOS或IC动作之前FUSE被烧坏,然后用导线短接FUSE,继续往后分析;2. R1电阻两端电压有变化:测试R1电阻值,若电阻值异常,则可能是虚焊,电阻本身断裂;若电阻值无异常,则可能是IC内部电阻出现问题;3. IC测试端电压有变化:Vdd端与R1电阻相连;Dout、Cout端异常,则是由于IC 虚焊或损坏;4. 若前面电压都无变化,测试B-到P+间的电压异常,则是由于保护板正极过孔不通;二、万用表红表笔接电芯正极,激活MOS管后,黑表笔依次接MOS管2、3脚,6、7脚,P-端;管2、3脚,6、7脚电压有变化,则表示MOS管异常;2.若MOS管电压无变化,P-端电压异常,则是由于保护板负极过孔不通;二、短路无保护:1. VM端电阻出现问题:可用万用表一表笔接IC2脚,一表笔接与VM端电阻相连的MOS管管脚,确认其电阻值大小;看电阻与IC、MOS管脚有无虚焊;2. IC、MOS异常:由于过放保护与过流、短路保护共用一个MOS管,若短路异常是由于MOS出现问题,则此板应无过放保护功能;3. 以上为正常状况下的不良,也可能出现IC与MOS配置不良引起的短路异常;如前期出现的BK-901,其型号为‘312D’的IC内延迟时间过长,导致在IC作出相应动作控制之前MOS或其它元器件已被损坏;注:其中确定IC或MOS是否发生异常最简易、直接的方法就是对有怀疑的元器件进行更换;三、短路保护无自恢复:1. 设计时所用IC本来没有自恢复功能,如G2J,G2Z等;2. 仪器设置短路恢复时间过短,或短路测试时未将负载移开,如用万用表电压档进行短路表笔短接后未将表笔从测试端移开万用表相当于一个几兆的负载;3. P+、P-间漏电,如焊盘之间存在带杂质的松香,带杂质的黄胶或P+、P-间电容被击穿,IC Vdd到Vss间被击穿.阻值只有几K到几百K;4. 如果以上都没问题,可能IC被击穿,可测试IC各管脚之间阻值;四、内阻大:1. 由于MOS内阻相对比较稳定,出现内阻大情况,首先怀疑的应该是FUSE或PTC 这些内阻相对比较容易发生变化的元器件;2. 如果FUSE或PTC阻值正常,则视保护板结构检测P+、P-焊盘与元器件面之间的过孔阻值,可能过孔出现微断现象,阻值较大;3. 如果以上多没有问题,就要怀疑MOS是否出现异常:首先确定焊接有没有问题;其次看板的厚度是否容易弯折,因为弯折时可能导致管脚焊接处异常;再将MOS管放到显微镜下观测是否破裂;最后用万用表测试MOS管脚阻值,看是否被击穿;五、ID异常:1. ID电阻本身由于虚焊、断裂或因电阻材质不过关而出现异常:可重新焊接电阻两端,若重焊后ID正常则是电阻虚焊,若断裂则电阻会在重焊后从中裂开;2. ID过孔不导通:可用万用表测试过孔两端;3. 内部线路出现问题:可刮开阻焊漆看内部电路有无断开、短路现象;。
锂电池保护板基本知识
锂离子电池过充,过放的后果会是什么呢过充:电池内会产生大量气体,使内部压力迅速上升,倒致电池 过放:缩短电池寿命,直接损坏致电池报废.
爆炸
锂电池之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池的应用总要有一个保护电路,锂电池组件总会跟着一块精致的保护板出现。
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量Biblioteka 过放控制过充控制+
-
充电
STOP
4.2-4.3V
3.8-4.1V
此时充电MOS关
2.过放电保护 电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.7V(磷酸铁锂一般为2.0-2.5V)时,其容量差不多已被完全放光,此时如果继续让电池对负载进行放电,将造成电池的永久性破坏. 在放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于过放保护电压时,其”DO”脚将由高电压转为零电压,使MOS放电开关由导通转为断开,从切断放电回路,使电池无法对负载进行放电,起到过放电保护作用. 当各节电池电压高于过放恢复电压时,IC的”DO”脚将由零电压转为高电压,使MOS放电开关由断开转为导通,放电回路恢复正常。 过放保护电压一般设置为: 三元锰酸锂为2.7-3.0V之间.磷酸铁锂为3.65-3.9V之间
IC
电流门限
-
放电
此时正常放电
IC
过流控制
+
-
放电
电流门限
此时放电MOS管关
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理
锂电池保护板是一种电子控制装置,主要用于保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等故障的影响,以延长锂电池的使用寿命和确保电池的安全性能。
锂电池保护板采用了一种基于微处理器或专用集成电路的智能控制技术来实现对锂电池的保护和管理。
其工作原理如下:
1. 过充保护:当锂电池充电至预设的充电终止电压时,保护板会自动切断电池与充电器之间的连接,停止充电,以防止电池过充,避免对电池造成损害。
2. 过放保护:当锂电池的电压降至预设的放电终止电压时,保护板会自动切断电池与负载之间的连接,停止放电,以避免电池过放而损坏。
3. 过流保护:当电池充电或放电过程中出现过大的电流时,保护板会立即切断电池与外部电路之间的连接,以防止电池过热、发生短路或其他故障。
4. 温度保护:保护板内置有温度传感器,当电池温度超过安全范围时,保护板会采取相应的措施,如减小充电电流或停止充放电,以防止电池过热引发安全事故。
5. 平衡充电:对于多个串联的锂电池组,保护板可以监测各个电池的电压,并在充电时自动进行均衡充电,确保各个电池之间的电压差异不会过大,以提高电池组的整体性能和寿命。
锂电池保护板的使用可以有效保护锂电池的安全性和使用寿命,防止因电池故障引发火灾、爆炸等危险情况的发生。
因此,在锂电池应用中,使用保护板是非常重要和必要的措施之一。
电动车锂电池保护板的工作原理
电动车锂电池保护板的工作原理电动车,哦,那可是当下的热门话题!谁不想骑着它,风驰电掣,帅气得像个超人呢?但是,电动车的动力来源——锂电池,背后可藏着不少“秘密”,而保护板就是其中的一个小英雄。
今天就来聊聊这个保护板的工作原理,看看它是怎么保障我们骑行安全的。
1. 什么是锂电池保护板?首先,咱们得了解什么是锂电池保护板。
简单来说,它就像电池的守护神,负责保护电池不受伤害。
要是没有它,电池就像个无头苍蝇,随便乱飞,容易短路、过充或者过放,那可就麻烦了!保护板通过监控电池的状态,确保它们在一个安全的范围内工作。
就好比你在外面玩得嗨,手机电量也得留个余地,不然突然关机就尴尬了,对吧?1.1 保护电池,保障安全你想想,要是电池出了问题,电动车可是停不下来的!保护板能及时检测到电池的电压、温度等各种信息。
要是发现电压过高或者温度过高,它会立马切断电流,避免电池发热甚至爆炸。
这个功能可真是让人松了一口气,毕竟安全第一嘛!1.2 省电又持久保护板的另一个妙用就是延长电池的使用寿命。
它可以根据电池的实际情况,合理分配电量。
比如,当你骑行的时候,保护板会监控每个电池单元,确保它们都在一个健康的状态下工作。
这样,不仅让你的电动车跑得更远,还能让电池“长命百岁”,真是一举两得,何乐而不为呢?2. 保护板的工作原理好,接下来咱们聊聊保护板是怎么具体工作的。
听起来可能有点复杂,但其实就是几个简单的步骤,让我们一起来拆解一下。
2.1 电压监测首先,保护板会实时监测电池的电压。
每个电池都有一个理想的电压范围,保护板就像个细心的老师,随时观察学生的表现。
一旦发现某个电池的电压超出范围,它就会发出警报,甚至切断电源,避免更大的损失。
就像你上课的时候,老师发现有人开小差,立马就会把他叫回正轨。
2.2 温度监控其次,温度监测也非常重要。
电池在充电和放电的时候,会产生热量,保护板会实时监控这个温度。
如果温度过高,保护板就会启动冷却系统,或者直接切断电流。
电池保护板原理
电池保护板原理电池保护板是一种用于锂电池的保护装置,其主要功能是监测电池的电压、温度和电流,以保护电池免受过充、过放、过流和过温等不利因素的损害。
本文将从电池保护板的原理入手,为大家详细介绍电池保护板的工作原理及其重要性。
电池保护板的原理主要包括以下几个方面:一、电压监测。
电池保护板通过监测电池的电压变化来实现对电池状态的监控。
当电池电压超过设定的上限值时,保护板会自动切断电池与外部电路的连接,以避免过充的情况发生。
同样,当电池电压低于下限值时,保护板也会切断电路,以防止电池过放。
通过电压监测,电池保护板可以有效保护电池免受过充和过放的损害。
二、温度监测。
电池在充放电过程中会产生热量,过高的温度会对电池造成损害。
因此,电池保护板还需要监测电池的温度变化。
一旦电池温度超过设定的安全范围,保护板会立即采取措施,如切断电路或减小充放电电流,以降低电池温度,确保电池的安全运行。
三、电流监测。
电池保护板还需要监测电池的充放电电流,以防止过流对电池的损害。
当电池充放电电流超过设定的安全值时,保护板会及时切断电路,以保护电池不受过流的影响。
电池保护板的工作原理可以简单概括为,监测-判断-保护。
通过不断监测电池的电压、温度和电流等参数,保护板能够及时判断电池的状态,当发现异常情况时,立即采取相应的保护措施,确保电池的安全运行。
电池保护板在锂电池中起着至关重要的作用。
它不仅可以保护电池不受过充、过放、过流和过温的影响,延长电池的使用寿命,还可以有效预防电池发生安全事故,如过充引发的爆炸、过放导致的损坏等。
因此,电池保护板的应用已经成为锂电池应用领域中的一项重要技术。
总的来说,电池保护板通过对电池的电压、温度和电流等参数进行监测,实现了对电池状态的及时监控和保护。
其工作原理简单明了,但却非常重要。
在电池应用领域,电池保护板的研发和应用将继续发挥着重要作用,为电池的安全运行提供保障。
锂电池保护板原理
锂电池保护电路原理分析,由于锂电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块保护板,不少人对该保护板的作用不了解(有些人可能还不知道锂电池里有保护电路),下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
由于锂电池的化学特性,在锂电池保护电路原理分析,由于锂电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块保护板,不少人对该保护板的作用不了解(有些人可能还不知道锂电池里有保护电路),下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
由于锂电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。
下图为一个典型的锂电池保护电路原理图。
锂电池保护电路锂电池保护板如上图所示,该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。
控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET 在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:1、正常状态在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。
此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。
2、过充电保护锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。
锂电池保护板的原理与作用
锂电池保护板的原理与作用锂电池保护板是用于锂电池组的电池管理系统中的一个重要部分。
它通过监测电池组的电压、温度和电流等参数,对电池组进行保护和管理,确保电池组的安全性和性能稳定性。
锂电池保护板的工作原理是基于一系列的电子元件和电路设计。
主要是通过检测电池组的电压、温度和电流等参数,将这些信息传递给控制芯片,控制芯片根据设定的保护参数,判断电池组是否正常工作。
当电池组处于安全范围内时,保护板不做任何处理;当电池组超出设定的保护范围时,保护板会采取相应的措施,保护电池组的安全。
锂电池保护板的作用主要体现在以下几个方面:1. 电池保护功能:锂电池保护板可以监测电池组的电压和温度等参数,当电池组电压过高或过低、温度异常时,保护板会及时切断电池组与外部电路的连接,以避免电池组过放或过充,减少火灾和爆炸的风险。
2. 均衡功能:由于电池组中每个单体电池的电压和容量可能存在差异,长期使用会导致电池组内部的不平衡,降低电池组的整体性能和寿命。
锂电池保护板的均衡功能可以通过将电池组中产生的多余能量从电压较高的电池均匀地转移到电压较低的电池上,达到均衡电池组各个单体电池之间的电压,延长电池组的使用寿命。
3. 充电和放电管理:锂电池保护板可以控制电池组的充电和放电过程,避免过充和过放,保证电池组的安全和稳定性。
在充电过程中,保护板可以检测电池组的电压和电流,以及充电器的输出电压和电流,根据设定的保护参数控制充电器的工作状态;在放电过程中,保护板可以检测电池组的电压和电流,以及负载的工作状态,当电池组电压过低时,保护板会停止放电,以保护电池组的安全。
4. 温度控制:锂电池的工作温度范围是比较狭窄的,过高或过低的温度都会影响电池的性能和寿命。
锂电池保护板可以通过与温度传感器的配合,实时监测电池组的温度,当温度超出设定的安全范围时,保护板会采取相应的措施,如停止充放电等,以防止电池组过热或过冷,确保电池组的安全运行。
总之,锂电池保护板在锂电池组的运行过程中起着重要的保护和管理作用。
锂电池保护电路板原理
锂电池保护电路板原理引言锂电池在现代生活中得到了广泛应用,如手机、平板电脑、电动车等。
然而,由于其特殊的化学性质,若不加以保护和管理,可能会导致过充、过放、短路等危险情况,甚至引发火灾或爆炸。
为了确保锂电池的安全使用,我们需要在电池上加装锂电池保护电路板(以下简称BMS)。
本文将详细解释与锂电池保护电路板原理相关的基本原理,并确保解释清楚、易于理解。
锂电池基本原理我们需要了解锂电池的基本工作原理。
锂电池是一种化学能转换为电能的装置。
它由正极、负极和隔膜组成。
正极通常采用氧化物材料(如LiCoO2),负极则采用碳材料(如石墨)。
当锂离子从负极通过隔膜进入正极时,化学反应释放出电子,并产生正极材料的还原物。
当外部负载连接到正负极之间时,电子会流动,从而实现了电能的转换和传输。
然而,锂电池在使用过程中存在一些问题。
当锂离子在充放电过程中反复嵌入和脱嵌时,正负极材料可能会发生结构变化,导致容量衰减。
由于锂电池的特殊性质,若不加以保护和管理,可能会出现过充、过放、短路等危险情况。
锂电池保护需求为了确保锂电池的安全使用,我们需要满足以下几个基本需求:1.过充保护:防止充电时电压超过安全范围。
2.过放保护:防止放电时电压低于安全范围。
3.短路保护:防止正负极直接短路。
4.温度保护:防止温度过高引发危险。
5.均衡充放电:使每个单体电池都能得到均衡充放电。
锂电池保护电路板原理为了满足上述需求,我们需要在锂电池上加装BMS。
BMS是一种集成了多种功能的电路板,它可以监测和控制电池的状态,并采取相应的措施保护电池。
下面将详细介绍BMS的工作原理。
1. 过充保护过充保护是指防止锂电池在充电时电压超过安全范围。
当电压超过设定的阈值时,BMS会采取以下措施:•切断充电:BMS会通过控制充电管理芯片或继电器,切断充电源与锂电池之间的连接,停止充电过程。
•发出警报:BMS会触发警报装置(如蜂鸣器),发出警报提示用户。
2. 过放保护过放保护是指防止锂电池在放电时电压低于安全范围。
什么是锂电池保护板_锂电池保护板有什么用
什么是锂电池保护板_锂电池保护板有什么用
什么是锂电池保护板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。
成品锂电池组成主要有两大部分,锂电池芯和保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯,锂电池保护板的作用很多人都不知道,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。
锂电池保护板技术参数均衡电流:80mA(VCELL=4.20V时)
均衡起控点:4.180.03 V过充门限:4.250.05 V (4.300.05 V可选)
过放门限:2.900.08 V (2.400.05 V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。
接口定义:该板的充电口与放电口相互独立,两者共正极,B-为连接电池的负极,C-为充电口的负极;P-为放电口的负极;B-、P-、C-焊盘均是过孔式,焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座形式输出。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理是通过监测电池的电压和电流,并根据设定的保护参数,实现对锂电池进行保护的一种电路板。
其主要工作原理包括以下几个方面:
1. 电池欠压保护:当锂电池的电压下降到设定的欠压保护阈值时,保护板会立即切断电池与负载电路之间的连接,以防止电池继续被放电,从而保护电池的正常使用和延长寿命。
2. 电池过压保护:当锂电池的电压上升到设定的过压保护阈值时,保护板会切断电池与充电电路之间的连接,以避免电池过充,从而降低电池因充电过程中的损坏和安全风险。
3. 电池过流保护:当锂电池充电或放电时,电流超过设定的过流保护阈值时,保护板会及时切断电池与负载电路之间的连接,以防止电池的短时间放电或充电过程中超负荷工作,从而保护电池的安全稳定运行。
4. 温度保护:保护板内部会设置一个温度传感器用于监测电池温度,当电池温度升高到一定的温度阈值时,保护板会触发保护机制,切断电池与加载电路之间的连接,以防止电池因过热而损坏或引发安全事故。
总结起来,锂电池保护板通过监测电池的电压、电流和温度等参数,实现对锂电池的欠压、过压、过流和温度等方面的保护,确保电池的安全可靠运行,同时延长锂电池的使用寿命。
锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板的工作原理锂电池保护板是一种非常重要的电子元件,可用于保护锂离子电池的电路安全。
它可以保护电池免受过充、过放、短路和过流等因素的影响,从而延长电池的寿命和安全性能,同时保证充电和放电的稳定性。
在本文中,我们将详细探讨锂电池保护板的工作原理以及其在锂电池中的应用。
锂电池保护板的工作原理:锂电池保护板是一种电子控制器,由单片机、电路和程序等组成。
它通常用于3.7V锂离子电池、聚合物锂离子电池、锂铁电池等电池的保护。
锂电池保护板的主要功能是监测电池的电流、电压、温度和状态,当出现异常情况时,它可以自动切断电源,从而保护电池安全。
锂电池保护板的工作原理如下:1. 电池电压监测锂电池保护板通过测量电池电压来监测电池电量,当电池电压过高或过低时,它会关闭充电或放电电路,保护电池不受过充或过放的影响。
2. 电池电流监测锂电池保护板在充电和放电过程中,通过测量电流来监测电池状态。
当电流过大或过小时,它会关闭充电或放电电路,以避免电池的过流或欠流现象。
3. 温度监测锂电池在充电和放电过程中会发热,因此锂电池保护板通过测量电池的温度来监测电池状态。
当电池温度过高时,它会关闭充电或放电电路,保护电池免受过热的影响。
4. 电池状态监测锂电池保护板还可以监测电池的状态,例如电池是否有外力损伤、电池是否失效等。
当发现异常情况时,它会启动保护机制,保护电池安全。
5. 过充保护当电池电压超过标准值时,锂电池保护板会关闭充电电路,以避免电池过充,保护电池安全。
6. 过放保护当电池电压低于标准值时,锂电池保护板会关闭放电电路,以避免电池过放,保护电池安全。
7. 短路保护当电池出现短路时,锂电池保护板会自动切断电源,以避免电池过大的电流造成更严重的损害。
8. 过流保护当电池电流过大时,锂电池保护板会自动切断电源,以保护电池不受过流的损害。
锂电池保护板在锂电池中的应用:锂电池保护板广泛应用于各种锂离子电池中,例如可充电闹钟、可充电电动工具、无人机、电动车、电动自行车、笔记本电脑等。
锂电池保护板基本知识
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。
锂电池保护板基本知识
保护板IC外置部件要求(以S81241为例):
记号 R1
部件 阻抗
推荐值 470Ω
min 300Ω
max 1.3KΩ
C1
电容
R2
阻抗
0.1μF 1KΩ
0.01μF 300Ω
1.0μF 1.3KΩ
锂电池保护板基本知识
7、IC: 特点: ①内藏高精度电压检出电路; A 、过充电检出电压(3.9V~4.4V),一般来说, IC 型号不同,过充电检出电压也不一样,就我司现在 使用的IC而言,过充电检出电压在4.2V~4.4V; B、 过放电检出电压(2.0V~3.0V),一般来说, IC型号不同,过放电检出电压也不一样,就我司现在 使用的IC而言,过放电检出电压在2.6V~2.8V; ②连接充电器的端子采用高耐压装置; ③各种延迟时间由内载电路来实现(过放、过充电, 过电流延迟); ④内藏三级过电流检出电路(过电路1、过电流2、负 载短路); ⑤充电器检出功能、异常充电电流检出功能; ⑥工作温度范围:-40℃~+85℃。
锂电池保护板基本知识
PTC器件采用高分子材料聚合物,通过严格的工艺制成,
由聚合物树酯基体及分布在里面的导电粒子组成,在正常
锂电池为什么要加保护板才能用【最新】
锂电池为什么要加保护板才能用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。
(如:锂电池一般由电芯、保护板、外壳组成、例如手机电池)1保护板的主要功能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,确保电池在状态下的安全性。
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:短路保护原理同3)注:〈1〉保护IC:是保护芯片的核心。
通过取样电池电压进行判断,发出各种指令控制MOS管,对电芯进行管理。
〈2〉MOS管:在保护板电路中主要起开关作用2 3典型的保护板电路以单节保护板电路(DW01+P)为例:45保护板的分类1、按材料分类1)镀金保护板—简称金板五金保护板普通镀金保护板镀厚金保护板沉金保护板2)镀锡保护板—简称锡板普通锡板无铅锡板2、按电池分类1)单节保护板2)双节保护板3)多节保护板6保护板的市场容量全球市场容量约100KK/M1)A级市场(40KK/M)注:A级市场的保护IC主要的生产商有精工、理光、美之美;MOSFET主要的生产商有三洋、AO;2)B级市场(40KK/M)注:B级市场的保护IC主要的生产商有富晶、新德、中星微;MOSFET主要的生产商有三合微、华瑞、南海、喧昶、茂达;3)C级市场(20KK/M)注:C级市场的保护IC主要的生产商有士兰、黑森林、金微科;MOSFET主要的生产商有珠海南科、黑森林、金微科;电池保养常识:1记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。
锂电池充放电保护板及保护板原理
锂电池充放电保护板及保护板原理随着科技的发展,电子产品也越来越多,充电也成了一个问题如怎么充电能不损坏电池,怎么充电能使用更久,怎么充电能节约电能。
下面给大家介绍一种锂电池保护板,经过测试和实践证明,该保护板的保护功能完善,工作稳定,性价比高。
(国昱电气/叶宝国)。
现在我们就来谈谈而在动力锂电池成组使用时,各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护,充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题,设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。
当锂电池组串联充电时,每个电池应该均等充电,否则会影响整个电池的性能和寿命。
常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。
现有的单锂电池保护芯片不具备均衡充电控制功能,多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU,通过与保护芯片(如I2C总线)的串行通信来实现。
增加了保护电路设计的复杂性和难度,降低了系统的效率和可靠性。
并且增加了功耗。
锂电池保护板均衡充电基本工作原理在采用单片锂电池保护芯片设计的锂电池组保护板平衡充电原理图中:1为单锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制开关装置;4为过流检测保护电阻;5省略锂电池保护芯片和电路连接部分;6是单个锂电池保护芯片(一般包括充电控制引脚CO、放电控制引脚DO、放电过电流和短路检测引脚VM、电池正端VDD、电池负端VSS);7在充电过电压保护信号被光耦隔离后形成在并联关系驱动主电路中充电用MOS 管栅极;8为放电欠压、过流和短路保护信号被光耦隔离形成串联关系驱动为主电路中放电控制用MOS管栅极;,9为充电控制开关;10为放电控制开关;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。
单个锂电池的保护芯片的数量根据锂电池组的电池数量来确定,串联使用以保护相应的单个锂电池免于充电、放电、过电流和短路。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理锂电池可充型之所以需要保护,是由它本身特性决定的.由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现.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D O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.1、通常状态:电池电压在过放电检出电压以上以上,过充电检出电压以下以下,VM 端子的电压在充电器检出电压以上,在过电流/检出电压以下OV的情况下,IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制MOS管,DO、CO端都为高电平,MOS管处导通状态,这时可以自由的充电和放电;当电池被充电使电压超过设定值VC后,VD1翻转使Cout变为低电平,T1截止,充电停止,当电池电压回落至VCR时,Cout变为高电平,T1导通充电继续, VCR小于VC 一个定值,以防止电流频繁跳变.当电池电压因放电而降低至设定值VD时, VD2翻转,以IC内部固定的短时间延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电停止.当电路放电电流超过设定值或输出被短路时,过流、短路检测电路动作,使MOS管T2关断,电流截止.该保护回路由两个MOSFETT1、T2和一个控制ICN1外加一些阻容元件构成.控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C2为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:1、正常状态在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小.此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA.2、过充电保护锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为,转为恒压充电,直至电流越来越小.电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题.在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使T1由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用.而此时由于T1自带的体二极管VD1的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电.在控制IC检测到电池电压超过至发出关断T1信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断.3、过放电保护电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏.在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于该值由控制IC决定,不同的IC 有不同的值时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用.而此时由于T2自带的体二极管VD2的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电.由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低,因此要求保护电路的消耗电流极小,此时控制IC会进入低功耗状态,整个保护电路耗电会小于μA. 在控制IC检测到电池电压低于至发出关断T2信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常设为100毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断.4、过电流保护由于锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2CC=电池容量/小时,当电池超过2C电流放电时,将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题.电池在对负载正常放电过程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值U=IRDS 2, RDS为单个MOSFET导通阻抗,控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U>该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断了放电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护作用.在控制IC检测到过电流发生至发出关断T2信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常为13毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断.在上述控制过程中可知,其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值,还取决于MOSFET的导通阻抗,当MOSFET导通阻抗越大时,对同样的控制IC,其过电流保护值越小.5、短路保护电池在对负载放电过程中,若回路电流大到使U>该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值时,控制IC则判断为负载短路,其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断放电回路,起到短路保护作用.短路保护的延时时间极短,通常小于7微秒.其工作原理与过电流保护类似,只是判断方法不同,保护延时时间也不一样.。
锂电池保护板基础知识通俗讲义
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二、保护板的分类
按功能分 一、硬件板:完全由硬件组成
功能简洁单一,只提供最基础的保护功能,保护参数由芯片固化,不可更改, 电路简单稳定,应用广泛(参考精工、中颖规格书) 二、软件板:保护芯片集成了硬件保护和软件编程
参数可调,带有数据采集、电量计和通讯功能
两者的最大区别就是参数可不可调,有没有通讯。
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二、保护板的分类
按结构分
电流生产的条件是?
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二、保护板的分类
按结构分 电流生产的条件是: 电源(供电的) 负载(消耗电能的,包括各种元件器和导线) 完整的电流回路 电流的方向永远是从电源正极出发回到电源负极。
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二、保护板的分类
按结构分 电池组的工作回路
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二、保护板的分类
按结构分 所以,电池保护板发生了保护就是切断充电或者放电的回路。 切断不同的位置以及采样电阻放置的位置就形成了不同的结构类。 如下图,可简单分为正级保护(切断)、负极保护、正极采样(过 流)、负极采样。
中颖的保护芯片,要求负载拔出了才恢复
四、保护板的工作原理
基本保护:
TI的保护芯片,要求电流降到恢复值以上即可恢复,不要求拔出。
四、保护板的工作原理
基本保护: 短路保护:本质上是剧烈的过流保护,电流更大,延时时间更短。
延时时间是微秒级的,一般是100-500uS,即0.0001-0.0005S 在如此短的时间内检测到大电流就认为发生了短路,切断放电回路。
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二、保护板的分类
按结构分 一、下图为最常见的负极保护同口、负极过流,正极直通,不经过保 护板。
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二、保护板的分类
按结构分 二、下图为正极保护同口、正极过流,负极直通,不经过保护板。 但这种结构基本上不使用。
18650电池带保护板和不带保护板各有什么好处
18650电池带保护板和不带保护板各有什么好处锂电池有保护板,就可以控制锂电芯在规定的工作环境内工作,不会产生爆炸,燃烧等现像;没有保护板的锂电池就会容易产生爆炸,燃烧等现像。
加了保护板的电池,充电保护电压可在4.125V保护,放电保护可在2.4V保护,充电电流可在锂电池的最大成受范围内;没有加保护板的电池,会过充,过放,过流,电池很容易损坏。
为什么要加锂电池保护板,因为锂电池的工作环境有特别的要求,不能过充不能过放,不能过温,不能过流充放电,如果有就会产生爆炸,燃烧等现像,电池还会坏,且还会引起火灾等严重社会问题。
18650电池带保护板和不带保护板各有什么好处?我们日常常说的18650其实是指电池的外形规格,是一种标准电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。
18650电池原指镍氢电池和锂离子电池,由于镍氢的现在比较少用,所以现在多指锂离子电池。
18650锂离子电池单节标称电压一般为:3.6V 或3.7V;最小放电终止电压一般为: 2.75V。
常见容量为1200~3100mAh,高于3400mAh基本是虚标。
照明设备中常见的防爆手电筒、强光手电筒、其他便携式照明设备大部分都有用18650锂电池做为电源的。
因为18650电池的容量大、寿命长、电压高及稳定等优点,十分适合用于强光手电筒等便携式照明设备。
有些读者对18650电池带保护板和不带保护板存在一些疑问,18650电池带保护板和不带保护板下面分享下各有什么好处?带保护板适合所有人群使用,有过放保护:当电池电快要用完时,电压到一个要求的最低值,保护板也会关闭,不能在放电了,产品因此会自动关机,形成的一种过放保护作用。
过充保护:在给产品充电时,电压达到电池最高电压(4.2V)时,保护板就会自动断电关闭,显示充满不在继续充电了。
形成的一种过冲保护作用。
短路保护:当电池不小心短路时,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,形成的一种短路保护不会引起爆炸事件发生。
锂电池保护板均衡工作原理
锂电池保护板均衡工作原理锂电池是一种常用的电池类型,具有高能量密度、长寿命和轻便的特点。
然而,锂电池在使用过程中存在一些问题,比如容量不均衡、电压过高或过低等。
为了解决这些问题,人们发明了锂电池保护板,通过对电池进行保护和均衡,提高了电池的性能和使用寿命。
锂电池保护板是一种集成电路,通常由控制芯片、电路保护元件和均衡电路组成。
它的主要作用是监测电池的电压、电流和温度等参数,并根据设定的保护参数进行判断和控制。
当电池的电压过高或过低时,保护板会断开电池与负载的连接,以避免电池过充或过放导致的安全问题。
同时,保护板还可以通过均衡电路来调节电池之间的电荷,使电池的容量均匀分布,提高整体性能。
保护板的工作原理主要包括以下几个方面:1. 电压监测与保护:保护板通过监测每个电池单体的电压,判断电池是否达到过充或过放状态。
当电压超过设定的上限或下限时,保护板会通过控制电路断开电池与负载的连接,以防止电池受损或发生安全事故。
2. 电流监测与保护:保护板对电池的充放电电流进行监测,以确保电流在安全范围内。
当电流超过设定的上限时,保护板会通过控制电路切断电池与负载的连接,避免电池过载或短路。
3. 温度监测与保护:保护板通过感温元件对电池的温度进行监测,当温度超过设定的上限时,保护板会及时采取措施,如断开电池与负载的连接,以防止电池过热或发生热失控。
4. 均衡控制:保护板通过均衡电路对电池之间的电荷进行调节,使电池的容量均匀分布。
均衡电路通常采用放电或充电方式来实现,通过将电荷从电池容量较高的单体转移到容量较低的单体,以达到均衡电池容量的目的。
总结起来,锂电池保护板通过电压、电流和温度等参数的监测与保护,以及均衡电路的控制,保证了锂电池的安全性和性能稳定性。
它在电池充放电过程中起到了重要的作用,延长了电池的使用寿命,提高了电池系统的可靠性。
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锂电池为什么要加保护板才能用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。
(如:锂电池一般由电芯、保护板、外壳组成、例如手机电池)1保护板的主要功能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,确保电池在状态下的安全性。
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:短路保护原理同3)注:〈1〉保护IC:是保护芯片的核心。
通过取样电池电压进行判断,发出各种指令控制MOS管,对电芯进行管理。
〈2〉MOS管:在保护板电路中主要起开关作用2 3典型的保护板电路以单节保护板电路(DW01+P)为例:45保护板的分类1、按材料分类1)镀金保护板—简称金板五金保护板普通镀金保护板镀厚金保护板沉金保护板2)镀锡保护板—简称锡板普通锡板无铅锡板2、按电池分类1)单节保护板2)双节保护板3)多节保护板6保护板的市场容量全球市场容量约100KK/M1)A级市场(40KK/M)注:A级市场的保护IC主要的生产商有精工、理光、美之美;MOSFET主要的生产商有三洋、AO;2)B级市场(40KK/M)注:B级市场的保护IC主要的生产商有富晶、新德、中星微;MOSFET主要的生产商有三合微、华瑞、南海、喧昶、茂达;3)C级市场(20KK/M)注:C级市场的保护IC主要的生产商有士兰、黑森林、金微科;MOSFET主要的生产商有珠海南科、黑森林、金微科;电池保养常识:1记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。
具体表现就是:如果长期不充满电就开始使用电池的话,电池的电量就会明显下降,就算以后想充满也充不满了。
所以保养镍氢电池的重要方式就是:电必须用完了才能开始充电,充满了电了才允许投入使用。
现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽略不计的。
2完全充电,完全放电是针对锂电池来说的。
完全放电就是指把用电智能设备,如手机,调整到最低功率状态耗去电量直到手机自动关机的过程。
完全充电就是指把完全放电的用电智能设备,如手机,接到充电器上直到手机上提示“充满”的过程。
3过度放电是针对锂电池来说的。
完全放电后锂电池内部还会留有少量电量,但这部分电量对于锂电池的活性和寿命至关重要。
过度放电:完全放电后,如果继续采用其它方式,如:强行再次开启手机、电池接小灯泡耗费残留电量的话,这叫过度放电,会对锂电池造成不可逆转的伤害。
4保护芯片锂电池对充放电时对接入的电流电压有极为严格的要求,为了保护电池不因为外界电环境失常而损坏,电池本体内部会设置管理电池状态的芯片。
这个芯片同时还有记录电池容量,校正电池容量的功能。
现在,就算是山寨手机电池也是不会节省这个关键的保护芯片的,不然山寨手机电池根本不可能用很久。
5过冲过放保护电路用电智能设备内置的全面管理电池的芯片及电路。
比如手机上,就有这样的电路,大概功能如下:6电时,提供最合适的电压电流给电池。
在合适的时机停止充电。
7充电时,时刻检查电池残留电量,在合适的时机命令手机关机,防止过度放电。
8开机时,检查电池是否已被完全放电,如果已被完全放电,则提示用户充电,然后关机。
9避免电池或充电线电力异常,发现异常时断开电路,保护手机。
10过度充电:是针对锂电池来说的。
正常情况下,锂电池充到一定电压(也就是充满)就会被上级电路截断充电电流,但由于某些设备内置的过冲过放保护电路的电压电流参数不同(如手机电池座充),导致虽已充满,但还未停止充电的现象。
过度充电也会导致电池性能伤害。
11激活锂电池长期(三个月以上)不使用,会产生电极材料钝化,电池性能下降,可以采用三次完全充电、完全放电来解除纯化,发挥出电池的最高性能。
二、常见错误观点:1首先使用必须进行完全放电,然后进行完全充电,重复三次,以便于激活电池。
否则电池就永远都不好用了!!解答:如果实在闲的没事做,这么做可以,但不是必须的,因为激活操作不是必须放在第一次使用就做的。
只要随着不断的使用,电极钝化无需刻意激活也可以慢慢消失。
2,充电时不要使用手机,对电池有害,也会产生超大量辐射伤害人体。
解答:充电时使用手机是否对电池有害要根据情况来说(本文后会说明),但是有一点可以确定的是,充电时使用手机绝对不会产生比平时使用手机多的辐射。
锂电池在寿命周期内只能充放电XXX次,所以每次用就尽量用到自动关机,每次充就尽量充到满电。
第一个子句是对的,后面是错的。
这个次数中的每一次,都是指完整的一次,比如从20%充电到30%停止充电,这个只算是1/10次,从80%放电到60%,只能算是1/5次。
前三次充电必须达到12小时,否则就影响电池性能。
如果是为了激活电池,只需要手机提示充满电就已经足够,一般手机,都会在5小时内提示充满,完成后如果继续接着充电器,过冲过放保护电路会截断手机的充电电流。
之后电池就处于不状态,和充满后马上拨除充电线的效果是一样的。
前三次充电必须达到12小时是针对镍氢充电电池来说的,结果被很多厂家习惯性地、无知地写在锂电池用户手册上,没文化真可怕。
国际大厂,如戴尔,联想,华硕,apple的产品上是绝对不会出现“12小时”这样的文字的。
而且对于锂电池来说,这是共性,也是原理的一部分,不可能有的厂家生产的需要12小时,有的厂家的不需要。
需要注意的是,如果采用座充,由于绝大部分座充达不到官方线充的最高电流,充电时间可能会超过6小时,但只要充满电,坐充也会自动断电,和用线充是一样的。
充满电了就最好马上拨除充电线,防止过充。
过冲过放保护电路不是吃素的,OK!!!如果发生过充,多半是因为过冲过放保护电路损坏,但以现在的电子产品工艺和抗压能力来说,这概率实在低到不行,不必提心吊胆。
手机一旦开始提示用户充电,就一定要马上充电,或者马上关机,避免过放。
过冲过放保护电路不是吃素的,OK!!!这个电路会在必要的时候(也就是过放之前)强制关机,不会损坏电池的。
手机的提示是为了让用户提前知道,以提前做好处理或者心理准备。
需要注意的是,如果手机已经自动关机就千万不能为了打个电话而强行开机了,因为很有可能造成过放,而且由于保护的存在,开机未完成前多半会被过冲过放保护电路强行断电。
三、正确地使用1新出厂的电池:无需任何处理,如激活等,可直接投入正常使用。
2闲置不长时间的电池(三个月内):无需任何处理(如激活等),可直接投入正常使用。
3置较长时间的电池(三个月以上):可做激活处理,使得电池活性达到最高,也可不做,使其随着正常使用自然恢复到最高活性。
4子产品的评测人员,为了保证对电池续航时间的正确统计,有必要在测试前进行激活处理。
5锂电池正常充电方法:随时充电,并可随时停止充电,不要有所顾忌。
这点是锂电池的重要优点----无记忆效应决定的,请正视这个优点,并让您的锂电尽量展现它的这个重要优点。
四、中的锂电池最怕什么1100℃以上高温会严重影响电池寿命和储电能力,并可能成造成电池熔化,或爆炸。
所以,请让锂电池远离火源及其它热源。
25℃到100℃高温是的,你没有看错,从35℃开始(人体温一般为36.2℃-37.2℃)电池寿命就开始被温度明显影响,温度越高,影响越大。
锂电池的设计寿命最少也有400次完全充放电,按手机平均每三天充一次电来算,一块电池应该至少能用三年半。
但绝大多数电池都没有能活那么久,很大部分的原因是因为电池被人的体温影响,另一部分原因是因为被手机其它芯片发热所影响。
为什么笔记本电脑的电池为怎么总感觉没有手机的耐用,那是因为:其一、笔记本电脑发热比手机多的多,电脑芯片的热量很容易传导到电池上,超过40℃轻轻松。
其二、为了更快的充电,笔记本充电电流一般较高,电池容量大,充电放电电池本身也会发热。
其三、电池一般位于下面板处,更不容易散热。
再,如果您的设备在使用中会产生更大的热量,如手机长时间打电话,手机玩大型游戏,笔记本电脑玩游戏,并且这个热量会传导到电池上,加上充电时电池本身的发热,虽然不会产生安全风险,但也会影响到电池。
所以如果,发现充电使用中的设备发热明显(如iphone手机边充电边玩3D游戏),则可以考虑先等充满电了,再连着充电线玩。
3-40℃低温以下会到达冰点彻底冻坏。
410℃到-40℃低温会降低电池续航能力,但不会对电池造成永久伤害,只要温度回到室温,电量又会自动恢复回来。
五、闲置中的锂电池最怕什么:135℃以上高温,和中锂电相同。
2满电后闲置,电池老化的比平时更快。
3分放电后闲置,电池闲置过程中会自放电,充分放电后电池自放电会造成过放。
4-40℃低温以下,会到达冰点彻底冻坏。
5锂电池理想状态:中的锂电环境温度在20℃(差不多是室内温度)左右较为合适,此时电池放电充电性能均能最大化。
如果要长时间(三个月以上)闲置电池,请一定要充到40%左右再闲置(短时间就算了,关键是麻烦)。
因为这样,所以电池出厂时,电池厂基本上都是充到40%再出厂的。
闲置的电池温度越低,老化越慢,但不要低于-40℃。