锂电池保护板的作用有哪些

Lv.1

　　1.电压维护：过充，过放，这要依据电池的资料不同而有所改动，这点看似简单，但要细节上来看，还是有经历学问的。

　　过充维护，在咱们以往的单节电池维护电压都会高出电池充饱电压50~150mV。但是动力电池不一样，假如你要想延伸电池寿数，你的维护电压就挑选电池的充饱电压，乃至还要比此电压还低些。比方锰锂电池，能够挑选4.18V~4.2V。由于它是多串数的，整个电池组的寿数容量首要是以容量最低的那颗电池以准，小容量的总是在大电流高电压作业，所以衰减加速。而大容量每次都是轻充轻放，天然衰减要慢得多了。为了让小容量的电池也是轻充轻放，所以过充维护电压点不要挑选太高。这个维护延时能够做到1S,避免脉冲的影响然后维护。

　　过放维护，也是与电池的资料有关，如锰锂电池一般挑选在2.8V~3.0V。尽量要比它单颗电池过放的电压稍高点。由于，在国内出产的电池，电池电压低于3.3V后，各颗电池的放电特性完全不一，因而是提前维护电池，这样对电池的寿数是一个很好的维护。

　　总的一点便是尽量让每一颗电池都作业在轻充轻放下作业，一定是对电池的寿数是一个协助。

　　过放维护延滞时刻，它要依据负载的不同而有所改动，比方电动工具类的，他的发动电流一般都在10C以上，因而会在短时刻内把电池的电压拉到过放电压点然后维护。此刻无法让电池作业。这是值得留意的地方。

　　2.电流维护：它首要体现在作业电流与过电流使开关MOS断开然后维护电池组或负载。

　　MOS管的损坏首要是温度急剧升高，它的发热也是电流的巨细及本身的内阻来决定的，当然小电流，对MOS没什么影响，但是大电流呢，这个就要好好做些处理了，在经过额定电流时，小电流10A以下，咱们能够直接用电压来驱动MOS管。大电流，一定是要加驱动，给MOS足够大的驱动电流。以下在MOS管驱动有讲到

　　作业电流，在规划的时分，MOS管上不能存在超越0.3W的功率。计算工式：I2*R/N。R为MOS的内阻，N为MOS的数量。假如功率超越，MOS会发生25度以上的温升，又因它们都是密封的,就算有散热片，长期作业时，温度还是会上去，由于他没地方可散热。当然MOS管是没任何问题，问题是他发生热量会影响到电池，究竟维护板是与电池放在一起的。

　　过流维护(最大电流)，此项是维护板必不可少的，非常关键的一个维护参数。维护电流的巨细与MOS的功率息息相关，因而在规划时，要尽量给出MOS能力的余量。在布板的时分，电流检测点一定要选好位置，不能只接通就行，这需求经历值。一般建议接在检测电阻的中间端。还要留意电流检测端的干扰问题，由于它的信号很简单受到干扰。

　　过流维护延时，它也是要根不同的产品做相应的调整。在此不多说了。

　　3.短路维护：严厉来讲，他是一个电压比较型的维护，也便是讲是用电压的比较直接关断或驱动的，不要经过剩余的处理。

　　短路延时的设置也很关键，由于在咱们的产品中，输入滤波电容都是很大的，在触摸时第一时刻给电容充电，此刻就适当于电池短路来给电容充电。

　　4.温度维护：一般在智能电池上都会用到，也是不可少的。但往往它的完美总会带来另一方面的不足。咱们首要是检测电池的温度来断开总开关来维护电池本身或负载。假如是在一个恒定的环境条件下，当然不会有什么问题。由于电池的作业环境是咱们不可控的，太多太杂乱的变化，因而不好挑选。如在北方的冬天，咱们定在多少合适?又如夏天的南边地区，又定多少合适?显然规模太宽不可控的要素太多，仁者见仁，智者见智的去挑选了。

　　5.MOS维护：首要是MOS的电压，电流与温度。当然便是牵扯到MOS管的选型了。MOS的耐压当然要超越电池组的电压，这是必须的。电流讲的是在经过额定电流时MOS管体上的温升了一般不超越25度的温升，个人经历值，只供参考。

　　MOS的驱动，也许会有的人会讲，我有用低内阻大电流的MOS管，但为何还有蛮高的温度?这是MOS管的驱动部分没有做好，驱动MOS要有足够大的电流，详细多大的驱动电流，要依据功率MOS管的输入电容来定。因而，一般的过流与短路驱动都不能用芯片直接驱动，一定要外加。在大电流(超越50A)作业时，一定要做到多级多路驱动，才干确保MOS的同一时刻同一电流正常打开与封闭。由于MOS管有一个输入电容，MOS管功率,电流越大，输入电容也就越大，假如没有足够的电流，不会在短时刻做出完好的控制。尤其是电流超越50A时，电流规划上更要细化，一定要做到多级多路驱动控制。这样才干确保MOS的正常过流与短路维护。

　　MOS电流平衡，首要讲的是多颗MOS并起来用时，要让每一颗MOS管经过的电流，打开与封闭时刻都是共同的。这就要在画板方面入手了，它们的输入输出一定要对称，一定要确保每一个管子经过的电流是共同这才是意图。

　　6.自耗电量,这个参数是越小越好，最理想的状况是为零，但不或许做到这一点。便是由于人人都想把这个参数做小，有很多人的要求更低，乃至离谱，咱们想想，维护板上有芯片，它们是要作业的，能够做到很低，但是可靠性呢?应该是在性能可靠完全OK的情况下再来考量自耗电的问题。有些朋友也许进入了误区，自耗电分为整体的自耗电和每一串的自耗电。

　　整体自耗电，假如在100~500uA都是没什么问题的，由于动力电池的容量本身就很大。当然电动工具的另外剖析。如5AH的电池，放电500uA，要放多久，因而对整个电池组来讲是很弱小的。

　　每串自耗电才最关键的，这个也不或许为零，当然也是在性能完全可行情况下进行，但有一点，每一串的自耗电量一定要共同，一般每一串的不同不能超越5uA。这点大家应该知道，假如每一串的自耗电不一时，那么在长期放置下，电池的容量一定会发生变化的。

　　7.均衡：均衡这一块是此文章的论说的要点。目前最通用的均衡方法分为两种，一种便是耗能式的，另一种便是转能式的。

　　A耗能式均衡，首要是把多串电池中某节电池的电量或电压高的用电阻把剩余的电能损耗掉。它也分如下三种。

　　锂电池保护板的主要作用？

　　一，充电不时均衡，它首要是在充电时任何一颗电池的电压高出一切电池平均电压时，它就发动均衡，不管电池的电压在什么规模，它首要是应用在智能软件计划上。当然如何界说能够由软件任意调整。此计划的优点它能有更多的时刻去做电池的电压均衡。

　　二，电压定点均衡，便是把均衡发动定在一个电压点上，如锰锂电池，很多就定在4.2V开端均衡。这种方法只是在电池充电的末端进行，所以均衡时刻较短，用途可想而知。

　　三，静态自动均衡，它也能够在充电的过程中进行，也能够在放电时进行，更有特色的是，电池在静态放置时，假如电压不共一起，它也在均衡着，直到电池的电压到达共同。但有人以为，电池都没作业了，为什么维护板还是在发热呢?

　　以上三种方法都所以参考电压来实现均衡的。但是，电池电压高不一定代表容量就高，也许截然相反。以下论说。

　　其优点便是成本低，规划简单，在电池电压不共一起能起到一定的作用，首要体现在电池长期放置自耗引起的电压不共同。理论上是有弱小的可行性。

　　缺陷，电路杂乱，元件多，温度高，防静电差，故障率高。

　　详细探讨如下。

　　当新单体电池分容分压分内阻过后组成PACK，总会有各异的单体容量偏低，而往往容量最低的那颗单体，在充电的过程中电压一定是上升最快的，也是它最先到达发动均衡电压的，此刻，大容量的单体还没到达电压点而没有发动均衡，小容量的确开端均衡了，这样每一次的循环作业，这颗小容量的单体一向处于饱充饱放的状况下作业，而它也是变老最快的，一起内阻天然也会渐渐的比其它的单体增高，然后形成一个恶性循环。这是一个极大的弊端。

　　元件越多，故障率天然就高了。

　　温度，可想而知，耗能式的，是想把所谓剩余的电量用电阻以发热的形式来耗掉剩余的电能，它确成了当之无愧发热源。而高温对电芯本身来讲是非常致命的一个适当要素，它或许会让电池焚烧，也或许会引起电池爆炸。本来咱们是在想尽一切办法去减少整个电池包的温度发生，而耗能均衡呢?一起它的温度高得惊人，大家能够去测试一下，当然是在全封闭的环境下。总的来说，它是一个发热体，热是电池的致命天敌。

　　静电，我个人规划维护板时，从来不必小功率的MOS管，哪怕一颗都不必。由于自己在这一块吃过太多的亏了。便是MOS管的静电问题。先不说小MOS在作业的环境，就说在出产加工PCBA贴片时，假如车间的湿度低于60%，小MOS出产出来的不良率都会超越10%以上，然后再湿度调到80%。小MOS的不良率为零。能够试试。这要表明一个什么问题呢?假如咱们的产品在北方的冬天，小MOS是否能经过，这需求时刻来验证的。再有，MOS管的损坏只有短路，假如短路那可想而知，就意味着这组电池立刻要损坏。更何况咱们的均衡上的小MOS用得还不少呢。这时有人会恍然，难怪退回来的货，都是由于均衡坏掉而引起单体电池损坏，而且都是MOS坏掉了。这时电芯厂与维护板厂开端扯皮了。是谁的错呢?

　　B能量转移式均衡，它是让大容量的电池以储能的方法转移到小容量的电池，听起来感觉很智能很实用。它也分容量不时均衡与容量定点均衡。它是以检测电池的容量来做均衡的，但是好像没考虑到电池的电压。能够想想，以10AH的电池组为例，假如电池组中有一颗容量在10.1AH，一颗容量小点的在9.8AH，充电电流为2A，能量均衡电流为0.5A。这时10.1AH的要给小容量9.8AH的转能充电，而9.8AH的电池充电电流便是2A+0.5A=2.5A，这时9.8AH电池的充电电流便是2.5A，这时9.8AH的容量是补进去了，但是9.8AH电池的电压会是多少呢?显然会比其它电池的上升得更快，假如到了充电末端，9.8AH的一定会大大提前过充维护，在每一次的充放电循环，小容量电池一向处在深充深放的状况。而其它电池是否有充饱，不确定要素太多。弱小直观的就小剖析到这，剖析太多怕不知所云。