锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G
极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板是用于保护锂电池的一种电路板,其工作原理如下:
1. 过充保护:锂电池充电时,电池电压不断上升。
当电池电压达到设定的过充保护阈值时,保护板会通过检测电池电压来关闭充电回路,防止电池过充,从而提高电池的使用寿命和安全性。
2. 过放保护:锂电池放电时,电池电压逐渐降低。
当电池电压降到设定的过放保护阈值时,保护板会通过检测电池电压来切断放电回路,防止电池过放,以保护电池的性能和可靠性。
3. 短路保护:如果在电池的正负极之间存在短路情况,保护板会检测到异常电流,并立即切断电路,以防止电池和电路的损坏。
4. 温度保护:锂电池在过高或过低的温度下工作会产生安全隐患。
保护板通常会集成温度传感器,当电池温度超过设定的范围时,保护板将采取相应的措施,如切断充放电回路,以保护电池及周围环境的安全。
综上所述,锂电池保护板通过监测电池电压、电流和温度等参数,实现对锂电池的保护和控制,避免潜在的安全问题,并提高电池的性能和使用寿命。
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A 进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V 至4.3V 之间时,DW01 的第1 脚、第3 脚均输出高
电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1 脚、第3 脚电
压将分别加到8205A 的第5、4 脚,8205A 内的两个电子开关因其G 极接到来
自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1 电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V 时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1 脚的输出电压,使第1 脚电压变为0V,8205A 内的开关管因第5 脚无电压而关闭。
此时电芯
的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1 脚输出高电压,使8205A 内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又
重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理(总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除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。
DW 锂电池保护板工作原理
DW01锂电池保护板工作原理锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于 4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电.5.保护板短路保护控制原理:如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析精修订
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析精
修订
DWA锂电池保护板的工作原理主要通过对电池的电压和电流进行监测来判断电池的工作状态,根据监测结果做出相应的处理。
当电池的电压过低时,保护板会切断电池的输出,防止电池继续放电导致电池损坏;当电池的电压过高时,保护板会切断电池的充电,防止电池过充造成危险;当电池出现短路时,保护板会立即切断电路,避免电池发生过热和燃烧。
具体来说,DWA锂电池保护板内部集成了多个保护电路和传感器。
保护电路通过对电池电压进行采样,将采样结果与设定的过放和过充阈值进行比较,一旦电压超过设定的阈值,保护电路就会触发,切断电池的输出或充电。
此外,保护电路还可以通过对电池电流进行监测,一旦电流超过设定的安全范围,也会触发保护电路切断电池的输出或充电。
其中,过放保护电路主要用于保护电池不过度放电,过充保护电路用于保护电池不过度充电,而充电保护电路用于监测充电过程中的异常情况,并在必要时停止充电。
此外,DWA锂电池保护板还集成了温度传感器,用于监测电池的温度变化。
一旦电池温度过高,保护板会切断电池的输出或充电,以防止电池发生过热。
过高的温度可能会导致电池水分蒸发、金属氧化,进而影响电池的性能和寿命,甚至引发火灾等危险。
综上所述,DWA锂电池保护板主要通过监测电池的电压、电流和温度变化来判断电池的工作状态,并在发现过放、过充和短路等异常情况时采取措施,切断电池的输出或充电,以保护电池的安全和寿命。
通过合理使用和安装DWA锂电池保护板,可以有效防止锂电池发生损坏、过热、燃烧和爆炸等危险。
锂电池保护板工作原理及构成
锂离子电池保护板工作原理及其构成锂离子电池保护板工作原理及其构成MOS锂在元素周期表上第3位,外层电子1个,容易失去形成稳定结构,所以是非常活泼的一种金属。
而锂离子电池具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用,锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电、短路,否则将会使电池起火、爆炸等致命缺点,所以,在使用可充锂电池都会带有一块保护板来保护电芯的安全。
保护板有两个核心部件:一块保护IC,它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数;另外是MOSFE T串在主充放电回路中担当高速开关,执行保护动作。
电路原理图如下:1、下面介绍保护IC个引脚功能:VDD是IC电源正极,VSS是电源负极,V-是过流/短路检测端,Do ut是放电保护执行端,Cout是充电保护执行端。
2、保护板端口说明:B+、B-分别是接电芯正极、负极;P+、P-分别是保护板输出的正极、负极;T 为温度电阻(NTC)端口,一般需要与用电器的MCU配合产生保护动作,后面会介绍,这个端口有时也标为ID,意即身份识别端口,这时,图上的R3一般为固定阻值的电阻,让用电器的CPU辨别是否为指定的电池。
保护板工作过程:1、激活保护板的方法:当保护板P+、P-没有输出处于保护状态,可以短路B-、P-来激活保护板,这时,Dout、Cout均会处于低电平(保护IC此两端口是高电平保护,低电平常态)状态打开两个MOS 开关。
2、充电:P+、P-分别接充电器的正负极,充电电流经过两个MOS对电芯进行充电。
这时,IC的VDD、VSS既是电源端,也是电芯电压检测端(经R1)。
随着充电的进行,电芯电压逐渐升高,当升高到保护IC门限电压(一般是4.30V,通常称为过充保护电压)时,Cout随即输出高电平将对应那个M OS关断,充电回路也被断开。
过充保护后,电芯电压会下降,当下降到IC门限电压(一般为4.10V,通常称为过充保护恢复电压)时,Cout恢复低电平状态打开MOS开关。
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用于保护锂电池电池芯的电子设备。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤:
1. 电池电压监测:锂电池保护板会不断地监测锂电池的电压情况。
通过电压检测电路,可以实时测量电池的电压值。
2. 过充保护:当锂电池的电压超过预设的安全电压上限时,保护板会立即采取措施,防止过充。
它会切断电池与外部电路的连接,从而停止充电过程。
3. 过放保护:同样地,当锂电池的电压低于预设的安全电压下限时,保护板会防止电池过放。
它会切断电池与负载电路的连接,以防止电池继续放电。
4. 短路保护:如果发生电池短路情况,保护板会立即切断电池与负载电路的连接,以防止电池因过大的电流而受损。
5. 温度保护:有些锂电池保护板还具备温度保护功能。
当电池温度超过一定的安全温度范围时,保护板会自动切断电池与外部电路的连接,以防止电池过热。
总之,锂电池保护板通过不断监测电池的电压和温度,并采取相应的保护措施,保障锂电池的安全运行。
它可以防止过充、过放、短路和过热等电池问题,从而延长锂电池的使用寿命并确保用户的安全。
DW01锂电池保护板工作原理
DW01锂电池保护板工作原理锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于 4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电.5.保护板短路保护控制原理:如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。
三元锂电池保护板工作原理
三元锂电池保护板工作原理
三元锂电池保护板(Lithium-ion Battery Protection Board)是一种用于对三元锂电池进行保护和管理的电子设备。
其主要功能是监测电池的电压、电流和温度,并根据设定的参数实施相应的保护措施,以确保电池的安全和稳定运行。
其次,温度检测电路可以监测电池的温度。
温度检测电路通常由一个温度传感器和一个比较器组成。
温度传感器可以测量电池的温度,并将测量值转换为电压信号。
比较器将温度信号与设定的温度阈值进行比较,当电池温度超过设定的阈值时,保护板会触发温度保护机制,例如切断电流通路或调整电流输出限制。
此外,电流检测电路监测电池的电流。
电流检测电路通常通过检测电池两端的电压差来计算电流值。
一旦电流超过了设定的阈值,保护板会触发过流保护机制,例如切断电流通路,以防止电池过载或短路。
另外,保护板还包括一些其他的保护机制。
电池短路保护是防止电池正负极之间短路引发安全问题的措施。
过压保护和欠压保护则是为了防止电池的过充和过放,以延长电池的寿命和安全使用。
这些保护措施通常通过控制电池充放电电路的开关来实现。
总结起来,三元锂电池保护板通过监测电池的电压、电流和温度等参数,并根据设定的阈值,实施相应的保护措施,以保证电池的安全和稳定运行。
它是三元锂电池在各种应用领域中不可或缺的保护装置。
锂电池保护板均衡工作原理
锂电池保护板均衡工作原理随着电动汽车、无人机等电子设备的广泛应用,锂电池作为一种高能量密度、长寿命、轻便的电池,逐渐成为主流的电池类型。
然而,锂电池在充放电过程中存在着电压差异和容量不均衡的问题,这些问题会导致电池寿命的缩短和安全性的降低。
为了解决这些问题,锂电池保护板均衡技术应运而生。
锂电池保护板是一种集电池保护和均衡功能于一体的电路板,其主要作用是监测电池组中每个单体电池的电压和温度,并在必要时采取保护措施,同时通过均衡功能将电池组中的电压和容量进行均衡,以保证电池组的性能和安全。
保护功能是锂电池保护板的首要任务之一。
在充电和放电过程中,单体电池的电压会出现不均衡的情况,有些电池电压过高,有些电池电压过低。
过高的电压会导致电池的寿命缩短和安全性降低,过低的电压则会影响电池的性能和输出功率。
因此,保护板会监测每个单体电池的电压,并在电压超过设定值时,通过控制开关,将电池与充电或放电回路断开,以保护电池不受损害。
均衡功能是锂电池保护板的另一个重要功能。
由于锂电池组中的每个单体电池特性不同,充放电过程中会导致容量不均衡,即有些电池的容量消耗较快,有些电池的容量消耗较慢。
容量不均衡会导致电池组的总容量下降,影响电池组的使用寿命。
为了解决这个问题,保护板会通过均衡电路,将电池组中容量消耗较快的电池与容量消耗较慢的电池之间进行能量转移,以达到容量均衡的目的。
锂电池保护板的均衡功能通常通过两种方式实现:被动均衡和主动均衡。
被动均衡是指通过将电池组中电压较高的电池连接到电阻上进行放电,以达到均衡的目的。
被动均衡的优点是简单、成本低,但效率相对较低。
主动均衡是指通过控制开关,将电池组中电压较高的电池连接到电池组中电压较低的电池上进行能量转移,以达到均衡的目的。
主动均衡的优点是效率高,但相对复杂和成本较高。
在实际应用中,锂电池保护板均衡功能的实现需要考虑一些因素。
首先是均衡策略的选择,即如何确定均衡的时机和方式。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到 4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电.5.保护板短路保护控制原理:如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。
锂电池保护板均衡工作原理
锂电池保护板均衡工作原理
锂电池保护板是用于保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等电池异常情况的损害的。
它通常由保护电路和均衡电路两部分组成。
保护电路是锂电池保护板的核心部分,主要由一个或多个保护芯片组成。
保护芯片通过对电池电压、电流、温度等参数的监测,实时判断电池是否处于安全工作范围内。
一旦监测到电池电压过高、过低,电流过大,或温度异常等情况,保护芯片会立即触发保护功能,切断电池与负载之间的连接,防止电池受到进一步的损害。
均衡电路是用来解决锂电池充电和放电过程中电池单体之间的不均衡问题。
由于锂电池内部每个单体之间的特性稍有不同,充放电过程中容易导致电池单体之间的电压差异,长期存在这种不均衡状态会影响整个电池组的性能,甚至导致电池的损坏。
为了解决这个问题,均衡电路会对电池组中的每个单体进行均衡充电或放电,将电池单体的电压保持在一个较为均匀的范围内,确保电池组的性能和寿命。
总之,锂电池保护板通过保护电路对电池进行实时监测,并在电池异常情况下切断电池与负载之间的连接,保护电池的安全性;同时,均衡电路可以解决电池充放电过程中的电压不均衡问题,提高整个电池组的性能和寿命。
锂电池保护板短路保护原理 -回复
锂电池保护板短路保护原理-回复【锂电池保护板短路保护原理】\n\n锂离子电池在我们的日常生活中无处不在,从智能手机、笔记本电脑到电动汽车,它们都是现代科技的重要组成部分。
然而,与任何其他技术一样,使用锂离子电池也存在一些风险,包括过热、过度充电和短路。
为了确保安全,工程师们设计了一种被称为“锂电池保护板”的设备,以防止这些风险发生。
\n\n在这篇文章中,我们将探讨锂电池保护板的短路保护原理。
\n\n一、什么是锂电池保护板?\n\n锂电池保护板,又称为BMS(Battery Management System),是用于管理和监控锂离子电池组的一套系统。
它主要负责检测电池的状态,如电压、电流和温度,并根据这些信息来控制电池的充放电过程,以防止电池出现过充、过放、过热等危险情况。
\n\n二、为什么需要短路保护?\n\n在电子设备中,电路的正常工作依赖于电流沿着预定路径流动。
如果电路中的某个部分出现问题,导致电流直接从电源正极流到负极,这就是所谓的“短路”。
当这种情况发生时,电流会急剧增加,可能会导致电池过热甚至爆炸。
\n\n三、锂电池保护板如何进行短路保护?\n\n锂电池保护板通常包含一个或多个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)开关,以及一些检测和控制电路。
MOSFET开关可以看作是一个电子阀门,通过它可以控制电流的流动。
\n\n在正常情况下,MOSFET开关处于导通状态,允许电流流过。
然而,一旦检测到短路,保护板就会立即关闭MOSFET开关,切断电流的流动,从而防止电池过热或损坏。
\n\n四、短路保护的检测方法\n\n1. 电压检测:通过监测电池两端的电压变化,可以判断是否存在短路现象。
一般来说,短路会导致电池两端的电压突然下降。
\n\n2. 电流检测:另一种检测短路的方法是监测电流的变化。
短路会导致电流急剧增加,因此,如果电流超过预设的阈值,就可以判断为短路。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理第一章保护板的构成和主要作用本文主要介绍锂电池保护板的构成,电池保护板的主要作用,工作原理。
以及生产的单节锂电池保护线路的应用范围,电性能参数,主要材料,尺寸规格,等项目的相关内容。
本规格书所描述的所有项目标准可作为品质检验标准及依据。
2 产品应用范围(1)液态锂离子可充电电池;(2)聚合物锂离子可充电电池。
一、保护板的构成锂电池(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PT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,即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。
保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件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,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻(数十毫秒)控制MOS开关关断,保护电芯的安全。
NTC是Negative temperature coefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。
ID 存储器常为单线接口存储器,ID是Identification 的缩写即身份识别的意思,存储电池种类、生产日期等信息。
可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用一般要求在-25℃~85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压,在一切正常情况下C-MOS开关管导通,使电芯与保护电路板处于正常工作状态,而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时,在15~30ms内(不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间),将CMOS关断,即关闭电芯放电或充电回路,以保证使用者与电芯的安全。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电.
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板短路保护控制原理:
在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻, 每个开关的导通内阻约为30m/U 03a9共约为60m/U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流产生的电压,负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L×IUA又称为8205A的管压降,UA可以简接表明放电电流的大小。上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管关闭,切断电芯的放电回路,将关断放电控制管。换言之DW01 允许输出的最大电流是3.3A,实现了过电流保护。
锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,保护板有两个核心部件:一块保护IC,它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数;另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关,执行保护动作。下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:
激活保护板的方法:当保护板P+、P-没有输出处于保护状态,可以短路B-、电平保护,低电平常态)状态打开两个MOS开关。
5. 短路保护控制过程:
短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原理与过电流保护一样,短路只是在相当于在P P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上,保护板立即进行过电流保护。
1.锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚 、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。