锂电池保护板 订阅
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。 展开全文
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。
信息
过流门限
30A(根据客户选择)
过充释放
4.05±0.05 V
中文名
锂电池保护板
过充延时
75mS
锂电池保护板概括
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:
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  • 锂电池保护板

    2012-04-27 03:20:03
    锂电池保护板 锂电池保护板 锂电池保护板
  • 一、12V锂电池保护板12V锂电池保护板,16串磷酸铁锂电池保护板,18650电池保护板,线路板厂在双面线路板设计时都会优先考虑锂电池保护板工作原理,电池之都带大家看一个单节电芯的锂电池保护板原理,希望能起到...

    一、12V锂电池保护板

    12V锂电池保护板,16串磷酸铁锂电池保护板,18650电池保护板,线路板厂在双面线路板设计时都会优先考虑锂电池保护板工作原理,电池之都带大家看一个单节电芯的锂电池保护板原理,希望能起到举一反三的作用。

    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进行分布,其中包括其锂电池保护板的正常工作行为。

    1、锂电池保护板工作原理

    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。

    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。

    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&TImes;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。

    5、锂电池保护板过电流保护

    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=I*RDS*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》0.1V(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。

    发现在控制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。

    6、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。

    锂电池充电电路原理及应用

    锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

    一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池:

    锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。

    锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。

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    锂电池保护板一、保护板的构成
    锂电池保护电路,锂电池锂电池保护板(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池保护板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,因此锂电池锂电池保护板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,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。

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    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 temperaturecoefficient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、锂电池保护板的主要作用
    锂电池保护电路一般要求在-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、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。
    锂电池保护板电池在被充电过程中,如果锂电池保护板充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V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4.3V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4.28V(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,锂电池保护板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4.28V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,当锂电池保护板电池电压降至2.5V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2.3V(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,使锂电池保护板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,因此要求锂电池保护板的消耗电流极小,此时控制IC会进入低功耗状态,整个保护电路耗电会小于0.1μA。 在控制IC检测到电池电压低于2.3V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2C(C=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。
    锂电池保护板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=I*RDS*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>0.1V(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
    锂电池保护板在对负载放电过程中,若回路电流大到使U>0.9V(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。

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  • 有关18650锂电池保护板的知识,单节18650锂电池保护板多采用专用的锂电池保护IC及贴片MOSFET设计,保护板的主要功能是过充、过放及电池短路保护,这里分享下单节18650锂电池保护板的电路原理图及工作原理,供大家...

    有关18650锂电池保护板的知识,单节18650锂电池保护板多采用专用的锂电池保护IC及贴片MOSFET设计,保护板的主要功能是过充、过放及电池短路保护,这里分享下单节18650锂电池保护板的电路原理图及工作原理,供大家学习参考。

    单节18650锂电池保护板的电路原理图

    图1:锂电池保护板电路原理图

    图中DW01是一款单节锂电池专用的保护IC,采用该IC配合贴片MOSFET可以实现单节锂电池的过充电、过放电及电池短路保护功能。

    M1、M2是两个低阈值电压的N-MOSFET,这里作为电子开关使用。

    一般锂电池保护板上大都采用8205双MOSFET(其内部有两个相同的N-MOSFET)。

    正常工作时,DW01的OD、OC端皆为高电平,M1、M2导通,此时锂电池的负极与保护板的BAT-端是直通的,保护板有电压输出。

    当锂电池出现过放电时,DW01的OD端输出为0V,M1截止,此时锂电池负极与保护板的BAT-端断开,保护板无电压输出。

    当锂电池出现过充电时,M2截止,这样将停止对锂电池的充电。

    当锂电池出现短路时,8205内部的MOSFET也会截止,从而关闭输出,使保护板无电压输出。

    上图为一个18650锂电池的保护板,从图中可见保护板由DW01、8205及少量贴片阻容元件构成。其与18650锂电池的连接方法如图所示,保护板一般都装在锂电池的负极处。

    单节18650锂电池过放保护电路及元件名称:串联使用锂电池保护板时,需要使用多串IC,单串级联需要考虑MOS耐压问题,控制信号级联问题,不平衡问题等,电路会更复杂,并且独立元件的增加会导致可靠性下降。因此,不建议使用单串保护芯片做多串锂电池保护板。

    18650锂电池的保护板问题:怎么知道18650锂电池有没有保护板,电池长度是65mm。

    判断方法:

    方法1、18650锂电池的长度是65mm,超过1mm以上,一般会在负极处装配了圆形保护板;

    方法2、使用10A或20A的电流表瞬间测试18650锂电池的短路电流,若电流表瞬间有读数很快就变为零,则说明18650锂电池有保护板;若电流表有很大的读数或显示超载,则说明电池无保护板或保护板无效。

    以上就是单节18650锂电池保护板的电路工作原理图,以及判断18650锂电池有无保护板的方法,希望对大家有所帮助。

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  • 点击右上角,分享朋友圈编辑 锐志创新前言:锂元素在元素周期表中处于第三位,外层只有一个电子,是一种非常活泼的金属,而锂离子电池具有放电电流大,内阻低,寿命长,无记忆效应...锂电池保护板的作用 电池保护板...

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    编辑  锐志创新

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    前言:锂元素在元素周期表中处于第三位,外层只有一个电子,是一种非常活泼的金属,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应用,锂离子电池在使用时严禁出现过充电、过放电、以及短路等问题,否则将会使得电池出现起火或者爆炸等问题。所以在锂电池电路中通常都会增加一个保护板电路来保护锂离子电池的安全。锂电池保护板的作用    电池保护板通常有如下几个作用:过充、过放、过流、短路以及高温保护。上述的几个作用也是由锂电池本身的材料决定的。电池保护板通常有保护电路板和PTC等器件组成。    保护电路板会时刻监视电芯的电压和充放电的电流,及时控制电流回路的通断。

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    图1-1 电池构造

    电池保护板的组成

        保护板通常包括控制IC,MOS开关,电阻、电容、PTC、NTC、ID以及存储器等元器件组成,其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS管开关导通,使得电芯和外电路导通,而当电芯电压或者回路电流超过规定值时,它立即控制MOS开关关断,保护电芯的安全。

    电池保护板的保护机制

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                                          图1-2  电池保护板电路


    下面介绍保护IC的各个PIN的主要功能:

    • VDD是保护IC的电源正极

    • VSS是保护IC的电源负极

    • V-是保护IC的过流、短路检测端

    • Dout是放电保护端

    • Cout是充电保护端

    B+和B-分别分别接电芯的正极和负极,P+和P-分别是保护板输出的正极和负极,T为温度检测的NTC端口,NTC端口需要和MCU配合对电池进行温度保护。这个端口有时也会标记为ID,用于电池的端口识别,之所以增加这个端口,是因为不同厂家不同型号的电池往往需要不同的电池参数(老化曲线等参数),当为ID时,R3一般是固定电阻的阻值,MCU的ADC会检测ID的电压,从而使用不同的电池参数。

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    图1-3 保护板电路

    保护板的工作过程

    1、激活保护板的方法

    当保护板P+和P-没有输出处于保护状态,可以短路B+、B-来激活保护板,这时Dout和Cout会处于低电平(保护IC这两个端口是高电平保护,低电平常态)状态从而打开这两个开关。

    2、充电

    P+和P-分别接充电器的正极和负极,充电电流经过两个MOS对电池进行充电,这个时候保护IC的VDD和VSS既是电源端,也是电芯电压检测端(经过R1),随着充电过程的进行,电芯的电压不断增加,当升高到电芯的保护电压(过充保护电压),这个时候COUT将输出高电平把对应的MOS开关关断,充电回路也会被关断,过充保护后,电芯电压会下降,当下降到IC电压门限(过充保护恢复电压),Cout恢复到低电平状态打开MOS管。

    3、放电

    同样的,在电池放电时,IC的VDD和VSS也会对电芯电压进行检测,当电芯电压下降到IC门限时(过放保护电压),Dout随机输出高电平将对应的MOS管关断,放电回路被断开,过放保护后,电芯电压会上升,当上升到门限电压(过放保护恢复电压),Dout恢复低电平打开MOS开关。

    4、过流、短路

    当放电过程中主回路电流过大时,由于MOS饱和导通也存在内阻,所以电流在流经B-和P-之间时MOS管两端会产生压降,保护IC的V-和VSS(经过R2)会随时检测出两端的电压,当电压上升到保护IC的检测门限(一般为0.15V,放电检测过流电压),Dout马上输出高电平将对应的MOS管关断,放电回路被断开。

    在上述问题中,有的同学可能会提出疑问,如果选用导通内阻低的MOS或者放电过流检测电压高的保护IC,是不是可以获得大的输出电流,答案是肯定的,但是切勿忘记考虑选用的MOS功率和电芯的容量(通常手机等移动设备的工作频率较高,为了降低整个系统的纹波,MOS管导通电阻的选用一定要尽量小)。

    5、NTC端口的作用

    当电池工作时,没有发生过冲、过流和过放等问题,而由于工作时间太长,导致电芯温度上升,而NTC紧贴电芯监测电池温度,随着温度上升,NTC的阻值逐渐下降,当阻值下降到设定值时,CPU发出关机指令,停止对电池的充电,从而保护电池。

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  • 锂电池保护板资料

    2016-06-24 12:41:46
    锂电池保护电路常用的芯片资料,和一个锂电池保护板
  • 为了保护锂电池组寿命,建议任何时候电池充电电压都不要超过3.6v,就是锂电池保护板保护电压不高于3.6v,均衡电压建议3.4v-3.5v,电池放电保护电压一般2.5v以上就可以。
  • 锂电池保护板工作原理pdf,锂电池保护板工作原理
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  • 锂电池不用保护板是不行的。为了这个问题我还特意去问我们公司工程人员,他给出的答复是,如果18650锂电池没有...,锂电池保护板是串联锂电池组的充电和放电保护,可以确保各个电池之间的电压差小于设定值,并且可...
  • BMS电池管理系统与锂电池保护板的区别?锂电池保护板主要作用是为电机,储能设备等系统,提供能源供应的锂电池管理系统。BMS电池管理系统具有过充、过放、过温、过流,还有短路保护等功能,锂电池保护板是对多并串联锂...
  • 锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身... 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

空空如也

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锂电池保护板