锂电池组保护板原理和锂电保护电路的四个功能

2019-09-17      3017 次浏览

锂电池组保护板原理和锂电保护电路的四个功能。锂电池保护板是电子元器件和PCB组成,在一定温湿环境下时刻准备监护电芯的电压以及充放回路的电流,及时控制电流回路的通断的一种电路板。下面就说说锂电池组保护板原理和锂电保护电路的四个功能。


锂电池组保护功能


锂电池组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。


  锂电池组保护板原理


锂电池组之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池组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。


  锂电保护电路的四个功能


1、过度充电保护


过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态。此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电。


另外,还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护。因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间。


2、过度放电保护


在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低。采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能。


3、过电流保护


因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电


当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作。


4、短路保护


防止因操作不慎,直接将正负极导通,而导致电池的起火爆炸等,确保使用以及搬运时的安全性。


以上就是锂电池组保护板原理和锂电保护电路的四个功能。另外锂电池保护板还具有电量检测、余量显示、电池工作状态显示、通讯远程控制等功能。检测检测锂电池组保护板时,一定要先接好排线再插好保护板,插好好保护板接可能导致烧坏保护板。


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