3串锂电池保护板方案,电动工具自行车动力电池保护板方案
中颖电子锂电相关方案介绍 V0.2
20
Sino Wealth Microelectronics Corporation Limited
动力电池PCM方案(UPS/电动自行车/电动工具)
方案4 示意图：
P+
P-
SH367004
SH367004
SH367004
中颖电子 电池电源事业部
21
谢谢！
中颖电子 电池电源事业部
29
6
SH79F329 6~16
NMOS
Yes
Yes
Yes
Yes
No
No 纯硬件方案
No
No
Yes 软件功能处理
+
Yes
安全硬件保护
中颖电子 电池电源事业部
10
Sino Wealth Microelectronics Corporation Limited
动力电池PCM方案(UPS/电动自行车/电动工具)
中颖电子 电池电源事业部
2
Sino Wealth Microelectronics Corporation Limited
笔记本电脑电池PCM方案
中颖电子 电池电源事业部
3
方案介绍
Sino Wealth Microelectronics Corporation Limited
笔记本电脑电池PCM方案
IC：SH366000 特点1：BOM兼容TI主流方案 特点2：提供TQFP48/TSSOP38 2种封装形式
中颖电子 电池电源事业部
6
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笔记本电脑电池PCM方案 评估板（Demo Board)
锂电池保护板基本知识
锂离子电池过充，过放的后果会是什么呢过充：电池内会产生大量气体，使内部压力迅速上升，倒致电池 过放：缩短电池寿命，直接损坏致电池报废．
爆炸
锂电池之所以需要保护，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，因此锂电池的应用总要有一个保护电路，锂电池组件总会跟着一块精致的保护板出现。
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量Biblioteka 过放控制过充控制+
-
充电
STOP
4.2-4.3V
3.8-4.1V
此时充电MOS关
2．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2.7V（磷酸铁锂一般为2.0-2.5V)时,其容量差不多已被完全放光,此时如果继续让电池对负载进行放电,将造成电池的永久性破坏. 在放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于过放保护电压时,其”DO”脚将由高电压转为零电压,使MOS放电开关由导通转为断开,从切断放电回路,使电池无法对负载进行放电,起到过放电保护作用. 当各节电池电压高于过放恢复电压时，IC的”DO”脚将由零电压转为高电压,使MOS放电开关由断开转为导通,放电回路恢复正常。 过放保护电压一般设置为: 三元锰酸锂为2.7-3.0V之间.磷酸铁锂为3.65-3.9V之间
IC
电流门限
-
放电
此时正常放电
IC
过流控制
+
-
放电
电流门限
此时放电MOS管关
TH2132电池保护IC规格
当已启动过充电保护的相关 Vcsn 下降低于 VREL1n 并持续时间 tVREL1n 后，CP1、CP2 输出高阻态，充电 MOS 管重新开启，重新开始充电。
VM下拉电流
IVM
Vcsn=4.0V
VM解除锁定电压
Vrvm
放电锁定后 检测VM电压下降沿
* Vcsn 是指 Vc3-Vs3、Vc2-Vs2、Vc1-Vss 的电压
TH2132 系列
11.9
V
0.1
V
1.5
2.5Biblioteka 3.5uAVcc- 4
V
■ 典型应用电路图
● 3 节串联基本应用（充电与放电共用负极）
8/20
V
VSS -0 .3 ～ VSS+ 7
V
VSS -0 .3 ～ VCC + 0.3
V
VSS -0 .3 ～ VCC + 0.3
V
CB3
VS3 -0 .3 ～ VS3 + 7
V
CB2
VS2 -0 .3 ～ VS2 + 7
V
CB1
VSS-0 .3 ～ VSS + 7
V
CP2
VC3 - 40 ～ VC3 + 0.3
过充电检测延迟时间 tVDET1n Vcsn=3.8V — 4.3V
160
260
360
mS
过充电解除延迟时间 tVREL1n Vcsn=4.3V — 3.8V
320
520
三串锂电池保护板原理
三串锂电池保护板原理
三串锂电池保护板是一种用于保护锂电池的电子设备。
它主要通
过监测每个电池单体的电压、温度和电流等参数来确保电池的安全运行，并防止过充、过放、过流和短路等危险情况的发生。
保护板的工作原理如下：首先，它通过连接到电池的正负极来获
取电池单体的电压。
然后，它利用内部的集成电路将这些电压值进行
比较，并将结果发送给控制器。
控制器会根据事先设定的阈值来判断
当前电池的状态，如是否过充或过放。
当一个或多个电池单体的电压超过设定的上限值时，保护板会自
动切断电池与外部电路的连接，防止电池充电过度导致危险。
同样地，当电池单体的电压低于设定的下限值时，保护板也会切断电池与外部
电路的连接，以防止电池过放。
此外，保护板还会监测电池组的总电流。
如果电池组的电流超过
设定的上限值，则保护板会立即切断电池与外部电路的连接，以防止
电池组过流引发安全隐患。
同时，保护板还能够监测温度，当电池温
度异常升高时，它会采取相应的措施，如切断电池与外部电路的连接
或开启风扇进行散热等。
总的来说，三串锂电池保护板通过对电池单体的电压、温度和电
流等参数进行监测和控制，确保电池的安全运行，预防和避免潜在的
危险情况的发生。
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案
串联式锂电池组的锂电池保护板实现方案一、保护板的硬件设计：1.获得锂电池参数：首先，需要根据锂电池的特性参数设计保护板。
包括电池单体电压范围、充放电电流范围、温度范围等。
2.选择保护芯片：根据锂电池的需求，选择适配的保护芯片。
常用的保护芯片有TP4056、DW01等，它们能够实现过放保护、过充保护、过流保护和短路保护等功能。
3.保护电路设计：根据锂电池的串联数确定串联电池的数量，并设计保护电路。
保护电路包括保护芯片、MOS管、电流采集电阻、过放过充电流开关等。
4.温度控制设计：使用温度传感器来采集锂电池组的温度信息，当温度超出设定范围时，保护板控制充放电过程，避免过热引发安全事故。
二、保护板的软件设计：1.充放电控制算法：保护板需要根据锂电池的状态及用户需求控制充放电过程。
可以根据需求设置充电电流、放电电流和截止电压等，实现恰当的充电和放电控制。
2.状态监测算法：保护板需要实时监测锂电池的电压、电流和温度等信息。
当电压超过设定范围时，保护板会切断电流。
同时，保护板可以通过对电流的采样和计算，实现电池的容量估计。
3.通信接口设计：为方便用户监测和控制锂电池组，保护板需要设计通信接口，可以通过串口、I2C或者CAN等方式与外部设备进行通信，实现数据传输和控制命令的收发。
三、保护板的制造和测试：1.制造流程：根据设计，进行保护板的PCB设计和制造，选择合适的器件，进行焊接和组装。
然后进行功能测试，验证保护板的性能和可靠性。
2.安全性测试：保护板必须经过严格的安全性测试，包括过充、过放、短路、高温等测试，以确保锂电池组的安全运行，防止安全事故的发生。
3.过程控制和质量管理：保护板的制造和测试过程需要进行过程控制和质量管理，确保产品的一致性和可靠性。
四、保护板的应用：1.锂电动工具和电动汽车：串联式锂电池组通常用于锂电动工具和电动汽车，保护板的应用使得锂电池组在安全范围内工作，提高了使用的安全性和可靠性。
锂电池保护板原理详细分析
锂电池保护板原理详细分析锂电池（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。
锂电池保护功能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。
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。
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。
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，。
锂电池保护板标准
锂电池保护板标准
锂电池保护板的标准因电池类型和应用场景而异。
以下是一些常见的保护板标准：
1.锂离子电池保护板标准（GB/T 31485-2015）：该标准规定了锂离子电池保护板的安全性能、功能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。
2.锂离子电池组保护板标准（GB/T 34130-2017）：该标准规定了锂离子电池组的保护板的安全性能、功能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。
3.动力电池保护板标准（GB/T 29913-2013）：该标准规定了动力电池保护板的安全性能、功能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。
4.储能电池保护板标准（GB/T 34140-2017）：该标准规定了储能电池保护板的安全性能、功能要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等要求。
除了上述标准，还有一些国际标准和行业标准，如UL、IEC等。
这些标准都旨在确保锂电池保护板的安全性和可靠性，以避免潜在的电池故障和安全隐患。
锂电池保护板
锂电池保护板：保护板尺寸是长30MM ，宽为5MM，厚度估计就是1MM专用18650锂电池保护板适用范围：阻性负载，3.6V或3.7V锂电池保护板，配套18650电池，放电电流《2A，保护电流3A，充电电流〈1A.使用于3.6V和3.7V锂离子电池，锂聚合物电池。
一、主要技术参数：检测项目(+25℃)过放检测电压VDD：2.50±0.08V过充检测电压Vco：4.275±0.025V过流检测电压VIOV：0.15±0.015V正常工作时自耗电流：TYP. 《3.5μA休眠状态时自耗电流：TYP. 《0.1μA过流保护值：TYP. 3A过流保护时间：TYP. 10mS短路保护时间：TYP. 0.4mS正常工作时导通内阻：TYP. 52mΩ充电电压Vcharge:TYP. 4.2V保护板尺寸：圆形保护板，直径17.7mm，厚度2.3mm二、接线图三、保护功能说明：1将锂电池与保护板按接线图连接保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流，控制电池组的充放电过程。
电池组中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间，并且输出无短路现象时，MOS管导通，B+、P-输出电池组电压，允许电池组进行放电操作；2、电池组过放保护功能串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时，过放保护功能启动，切断放电MOS管，禁止电池组对外输出电流，保护电池组安全，电路板进入休眠状态，电路板消耗电流为休眠电流以下，进入休眠状态的电路只有在连接充电器后，并且电池电压超过过放恢复电压后才能恢复；3、电池组过充保护功能通过B+和C-对电池组充电过程中，当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压，并且超过过充延时时间时，过充保护功能启动，切断充电MOS管，禁止对电池组充电，保护电池组安全，当电池组连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时，过充状态被恢复；4、电池组短路保护功能当电池组放电端口B+和P-发生短路时，保护电路会在短路保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复；5、电池组过流保护功能当电池组放电端口B+和P-发生过电流现象时，保护电路会在过流保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复；四、保护板功能说明1、将锂电池与保护板按接线图连接保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流，控制电池组的充放电过程。
锂离子电池保护板方案介绍
PDVD锂离子电池保护板方案介绍一. 保护板的组成PDVD保护板一般由两大部分组成:保护线路和充电线路A. 保护线路一般由专用两节锂电保护芯片组成,比较流行的品牌为日本精工(SEIKO)和美之美(MITSUMI)B. 充电线路一般由充电控制和充电指示两部分组成,一般由专用芯片(如TI公司BQ2000、BQ2057),DC/DC芯片或MCU芯片等组成.二.电芯保护原理在锂离子电池使用过程中,为避免使用者的错误使用而造成电池升温,电池内电解液的分解而产生气体使其内压上升,金属锂等的释出而造成有起火及破裂的危险,以及过放电电池使电池特性劣化等各种原因,在锂离子电池回路中匀要采用保护电路。
对锂离子充电电池的保护，必须有以下3个保护功能,以保证电池的安全性和可靠性。
1.过充保护防止电池的特性劣化、起火及破裂，确保安全性。
2.过放保护防止电池的特性劣化，确保电池的使用寿命。
3.过电流保护防止MOSFET的破坏，短路保护及确保搬运时的安全性。
基本控制原理如下图所示:FET1 FET2注:U1为保护板保护IC(DO为放电保护控制端,CO为充电保护控制端)，U2为MOSFET管保护回路主要由保护IC和两个MOSFET管构成,保护IC同时检测电池B1、B2两端电压并控制两个MOSFET管的通断。
对电池进行充电，当电池B1或B2电压充至过放保护电压以上时，经适当延时后将发生过充保护，保护IC通过CO端控制FET2的栅极使其断开，截断回路电流起到保护作用。
对电池进行放电，当电池B1或B2电压放至过放保护电压值以下时，经适当延时将发生过放保护，保护IC通过DO端控制FET1的栅极使其断开，截断回路电流起到保护作用。
当P+和P-端发生短路时,保护IC通过DO端控制FET2的栅极使其断开, 截断回路电流起到保护作用。
其中R1为保护IC提供电源并为过充检测提供回路，R2为过流和短路检测提供检测端。
二. 充电控制原理锂电池充电采用恒流转恒压(CC/CV)方式,充电特性曲线如下图示.充电过程主要由恒流和恒压两阶段构成,线路中采用的芯片主要是对充电电流和充电电压及转灯指示进行控制,以完成整个充电过程.充电开始时,线路提供恒定电流对电芯进行充电,当电芯电压接近8.4V时,充电转为恒压充电,充电电流逐渐减小至充电结束电流并转灯指示充电结束.三. 方案介绍1. 方案一A. 组成芯片充电控制IC:BQ2000保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※可设充电时间限制,在规定时间内切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压电压准确,精度高于1%※高低边电流检测※开关频率高达500KHz,提高充电效率缺点:※外围元件较多,成本较高※充电电流控制精度±20%略高C. 线路图保护部分:充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:BQ2057保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压精度高于1%※动态内阻补偿,减小充电时间※高低边电流检测※外围元件少,体积空间小,成本较低※充电电流控制精度±10%缺点:※线性控制方式,充电效率不及开关控制方式C. 线路图保护部分:同方案一充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:DC/DC MC36063A 运放:LM358 保护IC:S8232或MM1292B.方案特点优点:※开关频率达100KHZ,效率较高※元件较少,成本低※充电LED指示,充电红色,充满绿色※有限流功能※ CC/CV充电※输入电压范围大缺点:※充电保护功能少※转灯时继续充电,不切断充电电流※恒压电压精度2%较低※限流精度16%较高C.线路图4. 方案四A. 组成芯片充电控制IC:MCU JTI301C保护IC:VG202B.方案特点优点:※智慧型电池容量及效能管理※独立分容控制※电池容量预估及显示※充电控制含预充电,恒流充电,恒压充电※充电过程中,自动评估电池实际容量,达到自学习及容量估计功能※控制电池充电电压上限,关断充电电流(软件控制)※控制电池放电电压下限,关断放电回路(软件控制)※电池无放电或充电时自动进入省电模式※硬件软件双重保护※ LCD/LED显示充电状态缺点:※元件较多,成本较高C.线路图四. 常见问题及解决措施1. 电芯不匹配,导致电池性能变差,寿命缩短2. 恒压控制精度不够,导致电池过充或充不满3. 最终电流检测方式不同,导致充不满或过充4. 保护失效,发生安全问题E-MAIL: zqrqin@Nov 12 2002。
锂离子电池组装如何选配保护板？
锂离子电池组装如何选配保护板？展开全文锂离子电池要能更好的应用，充分发挥其效能，配备上合适的电池保护板是必须的。
锂离子电池组装应用主要根据实际应用需求而且，比如电池的容量大小，电压大小，充放电电流的大小和使用几个电芯串联或并联等，电池保护板就需要根据这些参数进行选配。
1、锂离子电池容量和充放电大小选择合适的电池保护板首先要依据自己电机功率（要实际功率，一般骑行速度会对应一个相应实际功率）来计算电池要供应的继续电流。
比如电机持续工作电流20a（48v下1000w电机），那么就要电池可以长时间供应20a 电流而温升很低（哪怕夏季外面35度温度，电池温度也最好控制在50度以下）。
另外假如需要高速行驶，48v下20a电流，超压一倍（96v，比如ecpu3档）后继续电流到50a左右，这样一来，在选择电池保护板的时候，就需要考虑满足这样的参数设定，过低的话可能会烧毁电路板，过高的话可能会烧毁电机。
2、锂离子电池组装电芯数量对保护板参数的影响锂离子电池电芯之间存在容量差、内阻差、电压差这些因素，电芯数量越多，组成的电池组稳定性越差，对电池保护板性能要求就会越高。
串联使用锂电的大忌是电池自放电严重不均衡。
只要大家都相同不均衡没关系，问题是这种状态是急不稳定状态，好的电池自放电很小，要坏的电池自放电很大，自放电不小不大的状态一般是由好转坏的状态，这个过程是不稳定的。
所以要把自放电大的电池筛选出来，只留自放电小的电池配组（一般合格品自放电都小，厂家是测量过的，问题是好多不合格品流入市场）。
在自放电小的基础上，选择容量相似的串联。
即使容量不相似也不会影响电池寿命，但是会影响整组电池的可用容量，比如15个容量是20ah，只1个是18ah，那么这组电池总容量只能是18ah。
用到最后会是这个电池没电了，保护板要保护了，整组电池电压还比较高（因为其它15个电池电压是正常的，还有电）。
所以整组电池的放电保护电压高低能看出整组电池容量是不是一致（前提是整组电池满电的时候非得每个电芯都洋溢电了）。
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3 串电动工具保护板设计资料
1、产品介绍：
此 3 串锂电池保护板采用ST 超低功耗MCU 和大电流低内阻的功率MOS 及低功耗电源 管理等实现的电池保护电路。
精度高，功耗低，带电量平衡功能，可靠性稳定，性价比高，
参数指标可根据实际需求灵活设置，专业配套于电动工具等领域。
1.1、高精度的电压检测功能
单节电池电压精度为30mV，确保电池过充、过放、均衡等电路的准确动作。
1.2、超低的静态功耗
工作时自耗电电流小于30μA，过放后自耗电电流小于20μA。
1.3、电池电量平衡功能
电池电量平衡功能以保证各节电池间的容量均衡，从而大大延长了锂电池组的使用寿命。
1.4、可靠性强，性价比高，参数设置灵活
抗干扰能力强的超低功耗单片机STM8L151F3P6，参数由软件灵活设置以减少硬件电路调整，整个电路性价比高。
2．参数规格
3.产品外观
欢迎
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