锂电池保护板工作原理及构成

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13串48v锂电池保护板工作原理

13串48v锂电池保护板工作原理

锂电池作为一种高效、轻量、高能量密度的电池,在众多领域有着广泛的应用,如电动车、无人机等。

而对于这种锂电池,保护板的作用非常重要,可以有效地保护锂电池不受过充、过放、短路等可能引起安全问题的情况。

本文将介绍13串48V锂电池保护板的工作原理。

一、电池保护板的基本工作原理1. 过充保护当锂电池达到充电结束电压时,保护板会自动切断充电电流,防止电池过充,从而避免因过充引起的安全隐患。

保护板还会通过LED指示灯或其他方式向用户提示电池充满。

2. 过放保护当锂电池放电至一定程度时,保护板会自动切断放电电流,防止电池过放,保护电池使用寿命。

保护板也会通过LED指示灯或其他方式提示用户电池电量低,需要及时充电。

3. 短路保护在遇到短路情况时,保护板可以迅速切断电池与负载之间的连接,防止电池短路放电,避免因短路引起的安全事故。

4. 温度保护保护板还具有温度保护功能,可以通过温感电阻检测电池温度,当温度超出安全范围时,保护板会自动切断电池的放电和充电,保护电池。

二、13串48V锂电池保护板的工作原理1. 13串48V锂电池由13节单体锂电池组成,每节电池的标称电压为3.7V,总电压为48.1V。

2. 13串48V锂电池保护板是针对这种多节串联的锂电池设计的,其工作原理主要包括以下几个方面:(1)电压检测保护板会通过电压检测电路实时监测每个电池单体的电压情况,确保每个单体电压在合理范围内。

(2)过充保护一旦任何一个单体电池的电压超过设定的过充保护电压,保护板会立即切断充电电流,保护电池不受过充。

(3)过放保护同样,一旦任何一个单体电池的电压低于设定的过放保护电压,保护板会立即切断放电电流,保护电池不受过放。

(4)均衡充放电保护板还具有均衡充放电功能,可以通过控制放电或充电电流,确保13节单体电池的电压保持在相对均衡的状态,延长电池寿命。

(5)温度保护保护板通过温感电阻检测电池温度,当温度超出安全范围时,可以切断电池的放电和充电,保护锂电池。

锂电池保护板工作原理

锂电池保护板工作原理

锂电池保护板工作原理
锂电池保护板是一种用于保护锂电池的重要组件,它能够有效地监控和控制锂
电池的充放电过程,以确保电池的安全和稳定工作。

锂电池保护板通常由电路板、保护芯片、电阻、MOS管等部件组成,其工作原理主要包括过充保护、过放保护、短路保护和温度保护等方面。

首先,我们来了解一下锂电池保护板的过充保护原理。

当锂电池充电至额定电
压时,保护板会监测电池电压,一旦电压超过设定值,保护板会通过控制MOS管
断开电路,阻止电池继续充电,从而避免过充,保护电池安全。

其次,过放保护是锂电池保护板的另一个重要功能。

在放电过程中,如果电池
电压降至一定程度以下,保护板会及时切断电路,停止放电,以防止电池过放,延长电池寿命。

此外,锂电池保护板还具有短路保护功能。

当电池输出短路时,保护板会迅速
切断电路,防止短路电流对电池造成损害,保障电池和设备的安全。

最后,温度保护也是锂电池保护板的重要功能之一。

在电池工作过程中,如果
温度超出安全范围,保护板会及时采取措施,如停止充放电等,以保护电池不受过热损坏。

总的来说,锂电池保护板通过监测电池状态和控制电路,实现对锂电池的多方
面保护,确保电池在安全、稳定的工作状态下运行。

这些保护功能的实现,不仅可以延长锂电池的使用寿命,提高电池的安全性,也可以保障电池在各种工作环境下的稳定性和可靠性。

因此,在设计和应用锂电池时,合理选择和配置锂电池保护板是非常重要的。

只有充分了解锂电池保护板的工作原理,才能更好地发挥其保护作用,确保电池和设备的安全可靠运行。

锂电池保护板的工作原理

锂电池保护板的工作原理

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。

电池保护板工作原理介绍

电池保护板工作原理介绍

电池保护板:顾名思义,电池保护板主要是针对可充电(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。

锂电池(可充型)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带上捷比信采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。

含义锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC或TCO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,即时控制电流回路的通断;PTC或TCO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、JEPSUN捷比信精密电阻及辅助器件NTC、ID存储器,PCB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。

PTC是英文Positive Temperature Coefficient的缩写,意思是正温度系数。

专业里面通常把正温度系数器件简称为PTC,电池产品里PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生,根据电池的电压、电流密度特性和应用环境,对PTC有专门的要求。

PTC是电池组件产品里一个非常重要的部件,对电池的安全担负着重要使命,它本身的性能和品质也是电池组性能和品质的一个重要因数。

保护板对单一电芯保护时,保护板设计会相对简单,技术性较高的地方在于,比如对动力电池保护板设计需要注意的电压平台问题,动力电池在使用中往往被要求很大的平台电压,所以设计保护板时尽量使保护板不影响电芯放电的电压,这样对控制IC,精密电阻等元件的要求就会很高,一般国产IC能满足大多数产品要求,特殊可以采用进口产品,电流采样电阻则需要使用JEPSUN捷比信电阻,以满足高精密度,低温度系数,无感等要求。

锂电池保护板基本知识

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。

锂电池保护板工作原理及构成

锂电池保护板工作原理及构成

锂电池保护板工作原理及构成
锂电池保护板概要
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±0.03 V过充门限:4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可选)
过放门限:2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可选)
过放延时:5mS。

锂电池保护板工作原理资料

锂电池保护板工作原理资料

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,便即将断开第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,电芯将住手放电。

保护板处于过放电状态并向来保持。

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住手过放电状态,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,便即将断开第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,电芯将住手充电。

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 住手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彻底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,每一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一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。

S 和DW A主流锂电池保护板原理图说明

S 和DW A主流锂电池保护板原理图说明

S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明锂电池保护板的主要参数锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成(1)保护IC主要参数1)?封装2)?过充电压3)?过充释放电压4)?过放电压5)?过放释放电压6)?耐压(2) MOSFET主要参数1) N沟、P沟2)?内阻3)?封装(TSSOP8 <简称薄片>?、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等)4)?耐电流5)?耐电压6)?内部是否连通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-、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。

1.锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在至之间时,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。

锂电池保护板工作原理

锂电池保护板工作原理

锂电池保护板工作原理锂电池保护板主要由电路和芯片组成。

当电池工作时,电池电压和电流从保护板的正负极引出。

电路中的电压测量电路负责监测电池的电压,电流测量电路负责监测电池的电流,而温度测量电路负责监测电池的温度。

这些测量结果将通过芯片传输给控制电路。

控制电路是锂电池保护板的核心部分,它根据从测量电路传输过来的数据,对电池的工作状态进行分析和判断。

如果电压过高或过低,电流过大或过小,或者温度过高,控制电路将采取相应的保护措施,以确保电池的安全和稳定运行。

电压保护是锂电池保护板的主要功能之一、当电池电压过高时,控制电路会通过控制电路芯片将电池正负极之间的通路打开,以防止电池继续充电。

这样可以避免电池过充引起的安全问题。

另一方面,当电池电压过低时,控制电路会通过控制电路芯片将正负极之间的通路打开,以防止电池继续放电。

这样可以避免电池过放引起的安全问题。

电流保护是锂电池保护板的另一个重要功能。

当电池电流超过设定的安全范围时,控制电路会立即采取措施,例如通过控制电路芯片降低电流或直接切断电池与负载的连接,以防止电池由于电流过大而受损。

这样可以避免电池过载导致的安全问题。

温度保护也是锂电池保护板的关键功能之一、电池在高温环境下工作可能会引起电池的过热和热失控。

因此,锂电池保护板通过测量电池温度,并与设定的安全范围进行比较,当温度超过安全范围时,控制电路会立即采取措施以降低电池温度,例如切断电池与负载的连接或通过风扇进行散热。

总之,锂电池保护板通过监测和控制电池的电压、电流和温度,实现对锂电池的安全保护。

它在电池发生异常情况时能够及时采取相应的措施,以保障电池的安全使用和延长电池的使用寿命。

锂电池保护板结构及保护原理

锂电池保护板结构及保护原理

郑州正方科技:
众所周知,锂电池是当下在各个领域都会用到的新能源电池,但是锂电池需要保护板的保护很多人都不知道,保护板在电池使用中发挥着至关重要的作用,下面我们就来了解一下保护板的结构及其保护原理。

保护板有两个核心的部件:一个保护IC,它是由精确地比较器获得可靠的保护参数。

另外一个是MOSFET串在主要放电回路中担当高速开关,执行保护动作,IC通过监视电池电压差来控制MOS管。

普通保护板上还有电阻、电容、及辅助FUSE、PTC、NTC、ID、储存器等。

保护板上的B+、B-分别接电芯正极、负极。

P+、P-分别是保护板输出的正极、负极。

如图是是一种保护板的原理图:
保护板会对电池进行过充保护、过放保护、短路保护、过流保护以及温度保护。

锂电池在充电时要求恒流、恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压上升到一定的数值,转为恒压充电,直至电流越来
越小。

电池在被充电过程中,如果充电电路失去控制,就会使电压超过一定的数值后继续恒流充电,电池电压也会继续上升,将会导致电池损坏或出现安全问题。

当电池中有保护板时,保护板的过充保护功能将启动,并切断MOS管,禁止对电池组充电,保护电池的安全。

其它各种保护同理,保护板都会时刻监视电池的各种情况发生,并采取保护措施。

郑州正方科技专业生产各种锂电池保护板,品质值得信赖可靠。

锂离子电池保护板方案介绍

锂离子电池保护板方案介绍

PDVD锂离子电池保护板方案介绍一. 保护板的组成PDVD保护板一般由两大部分组成:保护线路和充电线路A. 保护线路一般由专用两节锂电保护芯片组成,比较流行的品牌为日本精工(SEIKO)和美之美(MITSUMI)B. 充电线路一般由充电控制和充电指示两部分组成,一般由专用芯片(如TI公司BQ2000、BQ2057),DC/DC芯片或MCU芯片等组成.二.电芯保护原理在锂离子电池使用过程中,为避免使用者的错误使用而造成电池升温,电池内电解液的分解而产生气体使其内压上升,金属锂等的释出而造成有起火及破裂的危险,以及过放电电池使电池特性劣化等各种原因,在锂离子电池回路中匀要采用保护电路。

对锂离子充电电池的保护,必须有以下3个保护功能,以保证电池的安全性和可靠性。

1.过充保护防止电池的特性劣化、起火及破裂,确保安全性。

2.过放保护防止电池的特性劣化,确保电池的使用寿命。

3.过电流保护防止MOSFET的破坏,短路保护及确保搬运时的安全性。

基本控制原理如下图所示:FET1 FET2注:U1为保护板保护IC(DO为放电保护控制端,CO为充电保护控制端),U2为MOSFET管保护回路主要由保护IC和两个MOSFET管构成,保护IC同时检测电池B1、B2两端电压并控制两个MOSFET管的通断。

对电池进行充电,当电池B1或B2电压充至过放保护电压以上时,经适当延时后将发生过充保护,保护IC通过CO端控制FET2的栅极使其断开,截断回路电流起到保护作用。

对电池进行放电,当电池B1或B2电压放至过放保护电压值以下时,经适当延时将发生过放保护,保护IC通过DO端控制FET1的栅极使其断开,截断回路电流起到保护作用。

当P+和P-端发生短路时,保护IC通过DO端控制FET2的栅极使其断开, 截断回路电流起到保护作用。

其中R1为保护IC提供电源并为过充检测提供回路,R2为过流和短路检测提供检测端。

二. 充电控制原理锂电池充电采用恒流转恒压(CC/CV)方式,充电特性曲线如下图示.充电过程主要由恒流和恒压两阶段构成,线路中采用的芯片主要是对充电电流和充电电压及转灯指示进行控制,以完成整个充电过程.充电开始时,线路提供恒定电流对电芯进行充电,当电芯电压接近8.4V时,充电转为恒压充电,充电电流逐渐减小至充电结束电流并转灯指示充电结束.三. 方案介绍1. 方案一A. 组成芯片充电控制IC:BQ2000保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※可设充电时间限制,在规定时间内切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压电压准确,精度高于1%※高低边电流检测※开关频率高达500KHz,提高充电效率缺点:※外围元件较多,成本较高※充电电流控制精度±20%略高C. 线路图保护部分:充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:BQ2057保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压精度高于1%※动态内阻补偿,减小充电时间※高低边电流检测※外围元件少,体积空间小,成本较低※充电电流控制精度±10%缺点:※线性控制方式,充电效率不及开关控制方式C. 线路图保护部分:同方案一充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:DC/DC MC36063A 运放:LM358 保护IC:S8232或MM1292B.方案特点优点:※开关频率达100KHZ,效率较高※元件较少,成本低※充电LED指示,充电红色,充满绿色※有限流功能※ CC/CV充电※输入电压范围大缺点:※充电保护功能少※转灯时继续充电,不切断充电电流※恒压电压精度2%较低※限流精度16%较高C.线路图4. 方案四A. 组成芯片充电控制IC:MCU JTI301C保护IC:VG202B.方案特点优点:※智慧型电池容量及效能管理※独立分容控制※电池容量预估及显示※充电控制含预充电,恒流充电,恒压充电※充电过程中,自动评估电池实际容量,达到自学习及容量估计功能※控制电池充电电压上限,关断充电电流(软件控制)※控制电池放电电压下限,关断放电回路(软件控制)※电池无放电或充电时自动进入省电模式※硬件软件双重保护※ LCD/LED显示充电状态缺点:※元件较多,成本较高C.线路图四. 常见问题及解决措施1. 电芯不匹配,导致电池性能变差,寿命缩短2. 恒压控制精度不够,导致电池过充或充不满3. 最终电流检测方式不同,导致充不满或过充4. 保护失效,发生安全问题E-MAIL: zqrqin@Nov 12 2002。

锂电池保护电路板原理

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。

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。

锂电池保护板原理

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。

锂电池保护板工作原理

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。

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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VD
D、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。

3、放电:同样,在电池放电时,IC的VDD、VSS也会对电芯电压检测,当电芯电压下降到IC门限电压(一般是2.40V,通常称为过放保护电压)时,Dout随即输出高电平将对应那个MOS关断,放电
回路被断开。

过放保护后,电芯电压会上升,当上升到IC门限电压(一般为3.00V,通常称为过放保护恢复电压)时,Dout恢复低电平状态打开MOS开关。

4、过流、短路:当放电过程中主回路电流大时(具体多少要参考保护板设计参数),由于MOS饱和导通也存在内阻,所以电流在流经B-、P-之间时MOS两端会产生压降,保护IC的V-和VSS(经过R2)会随时检测MOS两端的电压,当电压上升到IC保护门限(一般为0.15V,称为放电过流检测电压)时,Dout马上输出高电平将对应那个MOS关断,放电回路被断开。

看到这里,大概有同学已经悟出,如果选用导通内阻低的MOS或者放电过流检测电压高的IC,是不是可以获得大的输出电流?答案是肯定的,但是也要考虑选用的MOS的功率和电芯的容量!
5、NTC(T端口)的作用:当电池工作时,没有发生过充、过放或过流、短路等情况,而是由于工作时间太长,导致电芯温度上升(比如平常我们在用手机煲电话粥)很快。

而NTC电阻紧贴电芯监测电芯温度,随着温度上升NTC阻值逐渐下降,用电器CPU发现了这个变化,当阻值下降到CPU设定值时,CPU即发出关机指令,让电池停止对其供电,只维持很小的待机电流,达到保护电池的目的。

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