動力電池保護板的常見功能
過充電壓保護:防止充電電壓高於電池使用電壓上限造成電池失效,引起安全事故 過放電壓保護:防止電池深度放電,避免縮短電池壽命或引起安全事故 過流保護:限制通過保護板和電池的電流大小 短路保護:避免電池短路造成安全事故 溫控開關:保護電池組和保護板溫度過高造成安全隱患。
動力電池保護板的原理
動力電池保護板有兩個核心部件:一塊保護ic,它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數;另外是mosfet串在主充放電迴路中擔當高速開關,執行保護動作。電路原理圖如下: 1、下面介紹保護ic個引腳功能:vdd是ic電源正極,vss是電源負極,v-是過流/短路檢測端,dout是放電保護執行端,cout是充電保護執行端。 2、保護板連線埠說明:b+、b-分別是接電芯正極、負極;p+、p-分別是保護板輸出的正極、負極;t為溫度電阻(ntc)連線埠,一般需要與用電器的mcu配合產生保護動作,後面會介紹,這個連線埠有時也標為id,意即身份識別連線埠,這時,圖上的r3一般為固定阻值的電阻,讓用電器的cpu辨別是否為指定的電池。 保護板工作過程: 1、激活保護板的方法:當保護板p+、p-沒有輸出處於保護狀態,可以短路b-、p-來激活保護板,這時,dout、cout均會處於低電平(保護ic此兩連線埠是高電平保護,低電平常態)狀態打開兩個mos開關。 2、充電:p+、p-分別接充電器的正負極,充電電流經過兩個mos對電芯進行充電。這時,ic的vdd、vss既是電源端,也是電芯電壓檢測端(經r1)。隨著充電的進行,電芯電壓逐漸升高,當升高到保護ic門限電壓(一般是4.30v,通常稱為過充保護電壓)時,cout隨即輸出高電平將對應那個mos關斷,充電迴路也被斷開。過充保護後,電芯電壓會下降,當下降到ic門限電壓(一般為4.10v,通常稱為過充保護恢復電壓)時,cout恢復低電平狀態打開mos開關。 3、放電:同樣,在電池放電時,ic的vdd、vss也會對電芯電壓檢測,當電芯電壓下降到ic門限電壓(一般是2.40v,通常稱為過放保護電壓)時,dout隨即輸出高電平將對應那個mos關斷,放電迴路被斷開。過放保護後,電芯電壓會上升,當上升到ic門限電壓(一般為3.00v,通常稱為過放保護恢復電壓)時,dout恢復低電平狀態打開mos開關。 mos飽和導通也存在內阻,所以電流在流經b-、p-之間時mos兩端會產生壓降,保護ic的v-和vss(經過r2)會隨時檢測mos兩端的電壓,當電壓上升到ic保護門限(一般為0.15v,稱為放電過流檢測電壓)時,dout馬上輸出高電平將對應那個mos關斷,放電迴路被斷開。看到這裡,大概有同學已經悟出,如果選用導通內阻低的mos或者放電過流檢測電壓高的ic,可以獲得大的輸出電流,但是也要考慮選用的mos的功率和電芯的容量。 5、ntc(t連線埠)的作用:當電池工作時,沒有發生過充、過放或過流、短路等情況,而是由於工作時間太長,導致電芯溫度上升(比如平常我們在用手機煲電話粥)很快。而ntc電阻緊貼電芯監測電芯溫度,隨著溫度上升ntc阻值逐漸下降,用電器cpu發現了這個變化,當阻值下降到cpu設定值時,cpu即發出關機指令,讓電池停止對其供電,只維持很小的待機電流,達到保護電池的目的。
動力電池保護板的主要參數
過充保護電壓:4.25±0.05 v /4.0v (磷酸鐵鋰電池) 過充延時:80ms 過充解除電壓:4.1±0.05 v/3.5v 過放保護電壓:2.80±0.05 v /2.0v (磷酸鐵鋰電池) 過放解除電壓:3.0±0.05 v/2.3v 過放延時時間:40ms 過放解除方法:斷開負載,各單體電池電壓均高於臨界值時解除或充電解除; 過流解除:斷開負載釋放 充電電流:<5a 可特殊訂做 每路均衡電流: 50ma 每路均衡精度:4.20±0.01 v/3.65v±0.01(磷酸鐵鋰電池 過流電流保護:40a/80a (可按要求訂做) 靜態功耗<0.5ma 電池保護板系列:3 串,4 串,7 串,8 串,10 串,12 串,13 串,16 串,可按要求訂做。
動力電池保護板的連線
1. 輸出負極p-、充電負極c-、電池負極b,請按順序接線,請不要接反線路,以免燒壞電路元件。 2. 充電線,放電線,電池負極。儘量用粗線,否則會通不過大電流,會起到過流保護,造成電路不工作。 3. 電池正極輸出不用經過保護電路,直接連線輸出。