电池保护板原理?
一、电池保护板原理?
一过放保护,当电池电快要用完时,电压到一个要求的最低值保护板也会关闭,不能再放电的了,产品因此会自动关机形成的一种过放保护作用
二,过充保护,在给产品充电时,电压达到电池最高电压时,保护板会自动断电,关闭显示充满,不再继续充电的,形成一种过充保护作用
三,短路保护,当电池不小心短路时,保护板会在几毫秒之内自动关闭,不会再通电,这时候就是正负极碰到一块也没事,形成一种短路保护不会引起爆炸事件发生。
四,过电保护,当电池放电时,保护板会有一个最大的限制电流不同产品是不一样的,当放电超过这个电流,保护板会自动关闭。
二、18650电池保护板原理?
锂离子电池(可充型)之所以要保护,是由它本身特性决定的。由于锂离子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,因此锂离子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。
锂离子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。
普通锂离子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。
1、过充电检出电压:在通常状态下,Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。
2、过充电解除电压:在充电状态下,Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。
3、过放电检出电压:通常状态下,Vdd逐渐降低至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。
4、过放电解除电压:在过放电状态下,Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。
5、过电流1检出电压:在通常状态下,VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
6、过电流2检出电压:在通常状态下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
7、负载短路检出电压:在通常状态下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。
8、充电器检出电压:在过放电状态下,VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。
9、通常工作时消耗电流:在通常状态下,流以VDD端子的电流(IDD)即为通常工作时消耗电流。
10、过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电消耗电流。
通常状态:电池电压在过放电检出电压以上(2.75V以上),过充电检出电压以下(4.3V以下),VM端子的电压在充电器检出电压以上,在过电流/检出电压以下(OV)的情况下,IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制MOS管,DO、CO端都为高电平,MOS管处导通状态,这时可以自由的充电和放电;
当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V)后,VD1翻转使Cout变为低电平,T1截止,充电停止,当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V)时,Cout变为高电平,T1导通充电继续,VCR小于VC一个定值,以防止电流频繁跳变。
当电池电压因放电而降低至设定值VD(2.3-2.5V)时,VD2翻转,以IC内部固定的短时间延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电停止。
当电路放电电流超过设定值或输出被短路时,过流、短路检测电路动作,使MOS管(T2)关断,电流截止。
该保护回路由两个MOSFET(T1、T2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关用途,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C2为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:
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。
电池在被充电过程中,假如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,起到过充电保护用途。而此时由于T1自带的体二极管VD1的存在,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,以防止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,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时假如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,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护用途。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,因此要求保护电路的消耗电流极小,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,以防止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。
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,会在其两端出现一个电压,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,起到过电流保护用途。
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,以防止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
电池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,起到短路保护用途。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,保护延时时间也不相同。
三、铅酸电池保护板工作原理?
工作原理是:蓄电池除了给负载部分供电外,还会给这个电路提供电源。
电压比较器的同相输入端由电阻R2通过稳压二极管稳压,经过电阻R3提供基准电压,同时蓄电池电压会经过电阻R1以及可变电阻VR1的分压输入到电压比较器的反相输入端,这一路作为电池电压的检测,通过调节VR1使电压在放电保护电压。
正常工作时,反相输入端的电压会高于同相输入端,比较器的输出端会输出低电平,驱动外接的PNP三极管导通,继电器线圈得电工作,常开触点闭合,蓄电池会给负载供电。
四、平衡车电池保护板原理?
1、过放保护:当电池电快要用完时,电压到一个要求的最低值,保护板也会关闭,不能在放电了,产品因此会自动关机,形成的一种过放保护作用。
2、过充保护:在给产品充电时,电压达到电池最高电压(4.2V)时,保护板就会自动断电关闭,显示充满不在继续充电了。形成的一种过充保护作用。
3、短路保护:当电池不小心短路时,保护板会在几毫秒内自动关闭,不会在通电,这时就是正负极碰到一块也没事,形成的一种短路保护不会引起爆炸事件发生。
4、过电流保护:当电池放电时,保护板会有一个最大的限制电流,不同产品是不一样的,当放电超过这个电流保护板也会自动关闭。1、主要功能:过充保护功能,过放保护功能,短路保护功能,过流保护功能,过温保护功能,均衡保护功能。2、接口定义:该板的充电口与放电口相互独立,两者共正极,B-为连接电池的负极,C-为充电口的负极;P-为放电口的负极;B-、P-、C-焊盘均是过孔式,焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座形式输出。
五、电池保护板有哪些原理?
1、过放保护:当电池电快要用完时,电压到一个要求的最低值,保护板也会关闭,不能在放电了,产品因此会自动关机,形成的一种过放保护作用。
2、过充保护:在给产品充电时,电压达到电池最高电压(4.2V)时,保护板就会自动断电关闭,显示充满不在继续充电了。形成的一种过充保护作用。
3、短路保护:当电池不小心短路时,保护板会在几毫秒内自动关闭,不会在通电,这时就是正负极碰到一块也没事,形成的一种短路保护不会引起爆炸事件发生。
4、过电流保护:当电池放电时,保护板会有一个最大的限制电流,不同产品是不一样的,当放电超过这个电流保护板也会自动关闭。1、主要功能:过充保护功能,过放保护功能,短路保护功能,过流保护功能,过温保护功能,均衡保护功能。2、接口定义:该板的充电口与放电口相互独立,两者共正极,B-为连接电池的负极,C-为充电口的负极;P-为放电口的负极;B-、P-、C-焊盘均是过孔式,焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座形式输出。
六、小牛电池保护板工作原理?
电池保护板是锂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)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带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。
七、锂电池保护板原理?
正常情况下锂电池保护板原理就是,使用对应的芯片控制电池的充电最高电压,和输出的最低电压,当充电电压到达一定值就停止充电,放电到一定电压就停止输出。
八、牧田电池保护板原理?
电池保护板是锂离子电池保护板重要是针对可充电(一般指锂离子电池)起保护用途的集成电路板。锂离子电池(可充型)之所以要保护,是由它本身特性决定的。由于锂离子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,因此锂离子电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。
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
九、3线电池保护板原理?
7.4V 2200mAh锂电池三根线分别是:红线是正极7.4伏、黑线是地负极、白线是3.7伏供电池中间平衡电压的。如果电池没有保护板的话三根线分别是:红线是正极、黑线是负极、其他颜色线就是电池中间极,这三跟线是连接到你的产品的主板上的,中间极是给你产品主板来监控锂电池的电压的。如果电池有保护板的话三根线分别是:红线是电池正极、黑线是电池负极、其他颜色的线是保护板的NTC(热敏电阻),热敏电阻是给主板检测锂电池的温度或者是区分电池的类型的。扩展资料工作原理锂金属电池:2、放电反应:Li+MnO2=LiMnO2锂离子电池
1、锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
2、充电正极上发生的反应为LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子)3、充电负极上发生的反应为6C+XLi++Xe- = LixC64、充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6注意事项1、存储要求:在温度为20±5℃、湿度为不超过50%的环境中,运输时须避免空气和水蒸气对铝箔的侵蚀;2、本产品分为A、B两款,各自的关键特性为:A款外观为黑色,常规涂层厚度为双面4~8μm,导电性能较更为突出;B款外观为淡灰色,常规涂层厚度为双面2~3μm,涂层区可做较少层的焊接,并可以涂布机识别跳间隙;
3、B款(灰色)涂碳铝箔可以在涂层区直接做超声焊,只适合卷绕式电池焊接极耳(极片最多2-3层),但超声的功率、时间需做一些微调;
4、碳层的散热性要比铝箔差些,故做涂布时需对带速与烘烤温度适当微调;
5、本产品对锂电池与电容的综合性能有较可观的提升,但不可作为改变电池某方面性能的主要因素,如电池能量密度、高低温性能、高电压等等。
十、电动车电池保护板原理?
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。
电动车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。