锂电池保护板工作原理及构成
13串48v锂电池保护板工作原理
锂电池作为一种高效、轻量、高能量密度的电池，在众多领域有着广泛的应用，如电动车、无人机等。
而对于这种锂电池，保护板的作用非常重要，可以有效地保护锂电池不受过充、过放、短路等可能引起安全问题的情况。
本文将介绍13串48V锂电池保护板的工作原理。
一、电池保护板的基本工作原理1. 过充保护当锂电池达到充电结束电压时，保护板会自动切断充电电流，防止电池过充，从而避免因过充引起的安全隐患。
保护板还会通过LED指示灯或其他方式向用户提示电池充满。
2. 过放保护当锂电池放电至一定程度时，保护板会自动切断放电电流，防止电池过放，保护电池使用寿命。
保护板也会通过LED指示灯或其他方式提示用户电池电量低，需要及时充电。
3. 短路保护在遇到短路情况时，保护板可以迅速切断电池与负载之间的连接，防止电池短路放电，避免因短路引起的安全事故。
4. 温度保护保护板还具有温度保护功能，可以通过温感电阻检测电池温度，当温度超出安全范围时，保护板会自动切断电池的放电和充电，保护电池。
二、13串48V锂电池保护板的工作原理1. 13串48V锂电池由13节单体锂电池组成，每节电池的标称电压为3.7V，总电压为48.1V。
2. 13串48V锂电池保护板是针对这种多节串联的锂电池设计的，其工作原理主要包括以下几个方面：（1）电压检测保护板会通过电压检测电路实时监测每个电池单体的电压情况，确保每个单体电压在合理范围内。
（2）过充保护一旦任何一个单体电池的电压超过设定的过充保护电压，保护板会立即切断充电电流，保护电池不受过充。
（3）过放保护同样，一旦任何一个单体电池的电压低于设定的过放保护电压，保护板会立即切断放电电流，保护电池不受过放。
（4）均衡充放电保护板还具有均衡充放电功能，可以通过控制放电或充电电流，确保13节单体电池的电压保持在相对均衡的状态，延长电池寿命。
（5）温度保护保护板通过温感电阻检测电池温度，当温度超出安全范围时，可以切断电池的放电和充电，保护锂电池。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板是一种用于保护锂电池的重要组件，它能够有效地监控和控制锂
电池的充放电过程，以确保电池的安全和稳定工作。
锂电池保护板通常由电路板、保护芯片、电阻、MOS管等部件组成，其工作原理主要包括过充保护、过放保护、短路保护和温度保护等方面。
首先，我们来了解一下锂电池保护板的过充保护原理。
当锂电池充电至额定电
压时，保护板会监测电池电压，一旦电压超过设定值，保护板会通过控制MOS管
断开电路，阻止电池继续充电，从而避免过充，保护电池安全。
其次，过放保护是锂电池保护板的另一个重要功能。
在放电过程中，如果电池
电压降至一定程度以下，保护板会及时切断电路，停止放电，以防止电池过放，延长电池寿命。
此外，锂电池保护板还具有短路保护功能。
当电池输出短路时，保护板会迅速
切断电路，防止短路电流对电池造成损害，保障电池和设备的安全。
最后，温度保护也是锂电池保护板的重要功能之一。
在电池工作过程中，如果
温度超出安全范围，保护板会及时采取措施，如停止充放电等，以保护电池不受过热损坏。
总的来说，锂电池保护板通过监测电池状态和控制电路，实现对锂电池的多方
面保护，确保电池在安全、稳定的工作状态下运行。
这些保护功能的实现，不仅可以延长锂电池的使用寿命，提高电池的安全性，也可以保障电池在各种工作环境下的稳定性和可靠性。
因此，在设计和应用锂电池时，合理选择和配置锂电池保护板是非常重要的。
只有充分了解锂电池保护板的工作原理，才能更好地发挥其保护作用，确保电池和设备的安全可靠运行。
锂电池保护板的工作原理
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.
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。
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×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。
电池保护板工作原理介绍
电池保护板：顾名思义，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）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上捷比信采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。
含义锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC或TCO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，即时控制电流回路的通断；PTC或TCO在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
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。
NTC是Negative temperature coefficient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。
PTC是英文Positive Temperature Coefficient的缩写，意思是正温度系数。
专业里面通常把正温度系数器件简称为PTC，电池产品里PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生，根据电池的电压、电流密度特性和应用环境，对PTC有专门的要求。
PTC是电池组件产品里一个非常重要的部件，对电池的安全担负着重要使命，它本身的性能和品质也是电池组性能和品质的一个重要因数。
保护板对单一电芯保护时，保护板设计会相对简单，技术性较高的地方在于，比如对动力电池保护板设计需要注意的电压平台问题，动力电池在使用中往往被要求很大的平台电压，所以设计保护板时尽量使保护板不影响电芯放电的电压，这样对控制IC，精密电阻等元件的要求就会很高，一般国产IC能满足大多数产品要求，特殊可以采用进口产品，电流采样电阻则需要使用JEPSUN捷比信电阻，以满足高精密度，低温度系数，无感等要求。
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
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理
锂电池保护板是一种电子控制装置，主要用于保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等故障的影响，以延长锂电池的使用寿命和确保电池的安全性能。
锂电池保护板采用了一种基于微处理器或专用集成电路的智能控制技术来实现对锂电池的保护和管理。
其工作原理如下：
1. 过充保护：当锂电池充电至预设的充电终止电压时，保护板会自动切断电池与充电器之间的连接，停止充电，以防止电池过充，避免对电池造成损害。
2. 过放保护：当锂电池的电压降至预设的放电终止电压时，保护板会自动切断电池与负载之间的连接，停止放电，以避免电池过放而损坏。
3. 过流保护：当电池充电或放电过程中出现过大的电流时，保护板会立即切断电池与外部电路之间的连接，以防止电池过热、发生短路或其他故障。
4. 温度保护：保护板内置有温度传感器，当电池温度超过安全范围时，保护板会采取相应的措施，如减小充电电流或停止充放电，以防止电池过热引发安全事故。
5. 平衡充电：对于多个串联的锂电池组，保护板可以监测各个电池的电压，并在充电时自动进行均衡充电，确保各个电池之间的电压差异不会过大，以提高电池组的整体性能和寿命。
锂电池保护板的使用可以有效保护锂电池的安全性和使用寿命，防止因电池故障引发火灾、爆炸等危险情况的发生。
因此，在锂电池应用中，使用保护板是非常重要和必要的措施之一。
锂电池保护板工作原理及构成
锂电池保护板工作原理及构成
锂电池保护板概要
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。
锂电池保护板技术参数
均衡电流：80mA（VCELL=4.20V时）
均衡起控点：4.18±0.03 V过充门限：4.25±0.05 V （4.30±0.05 V可选）
过放门限：2.90±0.08 V （2.40±0.05 V可选）
过放延时：5mS。
锂电池保护板工作原理资料
锂电池保护板工作原理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 进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为: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，便即将断开第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，电芯将住手放电。
保护板处于过放电状态并向来保持。
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住手过放电状态，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。
4.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，便即将断开第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，电芯将住手充电。
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 住手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.5.保护板短路保护控制原理:如图所示，在保护板对外放电的过程中，8205A 内的两个电子开关并不彻底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，每一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一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。
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锂离子电池保护板工作原理及其构成
锂离子电池保护板工作原理及其构成
MOS
锂在元素周期表上第3位，外层电子1个，容易失去形成稳定结构，所以是非常活泼的一种金属。
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使用，锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电、短路，否则将会使电池起火、爆炸等致命缺点，所以，在使用可充锂电池都会带有一块保护板来保护电芯的安全。
保护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数；另外是MOSFE T串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。
电路原理图如下：
1、下面介绍保护IC个引脚功能：VDD是IC电源正极，VSS是电源负极，V-是过流/短路检测端，Do ut是放电保护执行端，Cout是充电保护执行端。
2、保护板端口说明：B+、B-分别是接电芯正极、负极；P+、P-分别是保护板输出的正极、负极；T 为温度电阻（NTC）端口，一般需要与用电器的MCU配合产生保护动作，后面会介绍，这个端口有时也标为ID，意即身份识别端口，这时，图上的R3一般为固定阻值的电阻，让用电器的CPU辨别是否为指定的电池。
保护板工作过程：
1、激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态）状态打开两个MOS 开关。
2、充电：P+、P-分别接充电器的正负极，充电电流经过两个MOS对电芯进行充电。
这时，IC的VD
D、VSS既是电源端，也是电芯电压检测端（经R1）。
随着充电的进行，电芯电压逐渐升高，当升高到保护IC门限电压（一般是4.30V，通常称为过充保护电压）时，Cout随即输出高电平将对应那个M OS关断，充电回路也被断开。
过充保护后，电芯电压会下降，当下降到IC门限电压（一般为4.10V，通常称为过充保护恢复电压）时，Cout恢复低电平状态打开MOS开关。
3、放电：同样，在电池放电时，IC的VDD、VSS也会对电芯电压检测，当电芯电压下降到IC门限电压（一般是2.40V，通常称为过放保护电压）时，Dout随即输出高电平将对应那个MOS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IC门限电压（一般为3.00V，通常称为过放保护恢复电压）时，Dout恢复低电平状态打开MOS开关。
4、过流、短路：当放电过程中主回路电流大时（具体多少要参考保护板设计参数），由于MOS饱和导通也存在内阻，所以电流在流经B-、P-之间时MOS两端会产生压降，保护IC的V-和VSS（经过R2）会随时检测MOS两端的电压，当电压上升到IC保护门限（一般为0.15V，称为放电过流检测电压）时，Dout马上输出高电平将对应那个MOS关断，放电回路被断开。
看到这里，大概有同学已经悟出，如果选用导通内阻低的MOS或者放电过流检测电压高的IC，是不是可以获得大的输出电流？答案是肯定的，但是也要考虑选用的MOS的功率和电芯的容量！
5、NTC（T端口）的作用：当电池工作时，没有发生过充、过放或过流、短路等情况，而是由于工作时间太长，导致电芯温度上升（比如平常我们在用手机煲电话粥）很快。
而NTC电阻紧贴电芯监测电芯温度，随着温度上升NTC阻值逐渐下降，用电器CPU发现了这个变化，当阻值下降到CPU设定值时，CPU即发出关机指令，让电池停止对其供电，只维持很小的待机电流，达到保护电池的目的。