保护板基础知识
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锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板是用于保护锂电池的一种电路板，其工作原理如下：
1. 过充保护：锂电池充电时，电池电压不断上升。
当电池电压达到设定的过充保护阈值时，保护板会通过检测电池电压来关闭充电回路，防止电池过充，从而提高电池的使用寿命和安全性。
2. 过放保护：锂电池放电时，电池电压逐渐降低。
当电池电压降到设定的过放保护阈值时，保护板会通过检测电池电压来切断放电回路，防止电池过放，以保护电池的性能和可靠性。
3. 短路保护：如果在电池的正负极之间存在短路情况，保护板会检测到异常电流，并立即切断电路，以防止电池和电路的损坏。
4. 温度保护：锂电池在过高或过低的温度下工作会产生安全隐患。
保护板通常会集成温度传感器，当电池温度超过设定的范围时，保护板将采取相应的措施，如切断充放电回路，以保护电池及周围环境的安全。
综上所述，锂电池保护板通过监测电池电压、电流和温度等参数，实现对锂电池的保护和控制，避免潜在的安全问题，并提高电池的性能和使用寿命。
电池保护板原理详解
锂电池电路保护板详解1.锂电池电路保护板典型电路2.保护板的核心器件：U1 和 U2A/U2B。
U1是保护IC，它由精确的比较器来获得可靠的保护参数。
U2A和U2B是MOS管，串在主充放电回路，担当高速开关，执行保护动作。
3.B1的正负极接电芯的正负极；P+,P-分别接电池输出接口的正负极。
4.R3是NTC电阻，配合用电器件的MCU产生保护动作（检测电池温度）。
R4是固定阻值电阻，做电池识别。
5.放电路径：B1+ ----- P+ ------ P- ------B1-6.充电路径：P+ ------- B1+ ------ B1- ------ P-7.DO是放电保护执行端，CO 是充电保护执行端。
8.充电保护：当电池被充电，电压超过设定值VC（4.25V-4.35V，具体过充保护电压取决于保护IC）时，CO变为低电平，U2B截止（箭头向内是N-MOS，VG大于VS导通），充电截止。
当电池电压回落到VCR（3.8V-4V，具体由IC决定），CO变为高电平，U2B导通，充电继续。
VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。
9.过充保护的时候，即电池充满电的时候，U2B MOS截止了，手机是不是就关机了呢？答案是肯定没有，不然的话手机开机插着充电器充电，充满电就会自动关机了。
现在的MOS管生产工艺决定了，生产的时候都会形成一个寄生二极管（也叫体二极管，不用担心体二极管的耐流值，电池厂都替你考虑了，放电是没问题的）MOS管标准的画法如上图。
充电保护的时候，B-到P-处于断开状态，停止充电。
但U2B的体二极管的方向与放电回路的电流方向相同，所以仍可对外负载放电。
当电芯两端电压低于4.3V时，U2B将退出充电保护状态，U2B重新导通，即B-与P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。
10.过放保护：当电池因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V），DO变为低电平，U2A截止，放电停止。
P-到B-处于断开状态。
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。
保护板基础知识全解共30页
保护板基础知识全解
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
保护板知识讲解
过 放 控 制
IC
过 充 控 制
电流 门限
+
-
放电过 放 控 制IC过 充 控 制
电流 门限
+
-
放电
我们将本着 “坚持顾客中心；强化过程管理！ 发动全员参与；致力持续发展！ 制造优质产品；满足顾客要求！” 的经营理念力争为客户提供最好的服务。
电芯
保护板
PTC
保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下准确的监视 电芯的电压和充放电电流值，及时控制电路的通断. 保护板元件通常包括电源管理IC、MOS及周围的电阻、电容器 件,或可能附加有NTC、ID存储器及FUSE、PTC保护器件等。 1）保护IC：属于主动元件，是保护电路的核心。通过取样电池 电压进行判断，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。 选用时要考虑元件封装、过充电检测电压、过放电检测电压、放 电过流检测电压、自耗电、耐压及ESD要求。 2）MOS管：属于被动元件，在保护电路中主要起开关作用。 元件选用时要考虑其封装、导通内阻、耐电压、耐电流及ESD。
3）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。 4）ID:是Identification 的缩写，即身份识别，它分为两种： 一是存储器，常为单线接口存储器，存储电池种类、生产日期等 信息；二是识别电阻，即普通电阻元件。 5）FUSE:俗称保险丝，在电路中起二次保护作用。是电池组件 产品里一个非常重要的部件，防止电池不安全大电流发生，保护 后不可恢复，对电池的安全担负着重要的作用。 6) PTC: 是英文Positive Temperature Coefficient的缩写， 意思是正温度系数。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。
保护板知识培训资料
2
C2
三、单节锂电池保护板的工作原理
3、过放电保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
三、单节锂电池保护板的工作原理
4、放电过电流保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
b文件符号R[K、M]前面的数字表示的是整数阻值，后面的小数点表示的是小数阻值： 如：0R3 0.3Ω 1K8 1.8KΩ 3M3 3.3MΩ
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容
贴片电容
贴片电容
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容 3.1 作用：滤波和延时 3.2 常用品牌：YAGEO、TDK 3.3 ：贴片电容识别 一般同品牌不同容值的电容颜色不同， 高精密电容需用专用电容表进行测量。
六、锂电池保护板的前景
外形：小、薄； 功能：安全； 价格：低成本趋势； 技术突破1：裸片IC SMT工艺推广； 技术突破2：复合IC推广应用； 技术突破3：COB推广应用；
六、锂电池保护板的前景
裸片IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
复合IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
COB应用实例
Max1,1
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
保护IC
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
4.1 作用：控制MOS管的开关---保护板的大脑---党中央。 4.2 常用品牌：SEIKO、RICOH、MITSUMI 4.3 常用封装：SOT-23-5、SOT-23-6、SNT-6A PLP-6、SON-5、SON-6 等
保护板基础知识 电池解读
22mΩ ——45mΩ 19mΩ ——30mΩ 16mΩ ——20mΩ
五、保护板结构
5.3、电阻 5.3.1、电阻在保护板电路中起到什么作用？ 答：电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要
物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生 热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信 号都可以通过电阻。通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏： 将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两 端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能 接触到表笔的金属部分。但在实际保护板维修中，很少出现电阻损坏，除 少数机型的一些电阻外，也很少去关心电阻的阻值。着重注意的是电阻是 否虚焊，脱焊。
六、不同保护板的区别
项目 过充保护与恢复 O2方案 可设置任意值 DS2726方案 有9组值可选择 参数固定，过放2.3V,恢 复2.8V 可设置任意值 BQ77PL900 可设置任意值 精工级联方案 参数调节需更换IC型号 参数调节需更换IC型号 可通过IC型号和SENSE电阻 配合调节成合适的过流值 短路保护值与放电过流保护 值存在一个倍数关系 无，通过外部电路较容易实 现充电过流保护 无，可通过温度开关较容易 实现过温保护 无，通过外部电路较难实现 低温保护 较弱，充电终端定点均衡， 不能检测电芯之间的压差 过放保护与恢复 可设置任意值 可设置任意值
五、保护板结构
5.4、电容 5.4.1、什么是电容？电容在电路中起什么作用？ 答：1）滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，
而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特 性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实 际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以 在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电 解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉 冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为 0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。 2）耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级 电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵 低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 3）在电池保护板电路中最大的作用就是滤波。
锂电池保护板和BMS知识培训教材
持续工作电流与峰值电流定义：一般峰值电流定义为持续时间小
于１０Ｓ的瞬间电流。
保护板均衡功能
为什么要加均衡：电芯由于生产工艺所限，不可能做到每一个 电芯的电压内阻等做到完全一致。在串联使用的过程中，内阻 大的电芯先放完电，又先充饱电，长期这样使用，各个串联电 芯的容量和电压的差异也越来越明显。
均衡的目的：使各电芯电压保持一致，最大限度的增加电池组 的放电容量，延长电池组的使用寿命。 目前最通用的均衡方式主要分为两种，一种是耗能式，另一种 是能量转移式。
安全问题解决以后，根据不同的使用环境和使用场合， 客户提出了很多附加功能需求： • 通讯功能—客户需要了解电池组的运行状态信息，RS232 / RS485 / CAN等 • SOC(State Of Charge)计算 / SOH预估 • 告警功能—电池有问题时需要及时告知客户 • 记录功能—最好能记录电池组的历史运行过程数据，包括告警历史数据等 • 故障诊断功能—保护板或管理系统自己出了问题要能诊断 • 显示功能—客户通过显示屏可以直接读取信息、设置参数 • 均衡功能******
I1=U1/R
I2=U2/R 因为U1>U2，因此 I1>I2，
保护板均衡原理
I2 R
I1 R
I3 R
电压高于均
U2
衡开启电压 3.6V
充电过程中，电池电压
逐步上升。任何一节电
池电压到达均衡开启电 压3.6V，则此串电池对 应的均衡电路开启。
电压高于均 衡开启电压
U1 3.6V
电压高于均 衡开启电压
分口和共口选择原则
基本原则
1，个别了解保护板原理和成本构成的客户会指定用分口或共 口，这种情况下客户说了算。
2，如果充电电流小，放电电流大。比如充电5A，放电20A。 建议选用分口。（充电配置1个MOS管，放电配置4个MOS管）
于１０Ｓ的瞬间电流。
保护板均衡功能
为什么要加均衡：电芯由于生产工艺所限，不可能做到每一个 电芯的电压内阻等做到完全一致。在串联使用的过程中，内阻 大的电芯先放完电，又先充饱电，长期这样使用，各个串联电 芯的容量和电压的差异也越来越明显。
均衡的目的：使各电芯电压保持一致，最大限度的增加电池组 的放电容量，延长电池组的使用寿命。 目前最通用的均衡方式主要分为两种，一种是耗能式，另一种 是能量转移式。
安全问题解决以后，根据不同的使用环境和使用场合， 客户提出了很多附加功能需求： • 通讯功能—客户需要了解电池组的运行状态信息，RS232 / RS485 / CAN等 • SOC(State Of Charge)计算 / SOH预估 • 告警功能—电池有问题时需要及时告知客户 • 记录功能—最好能记录电池组的历史运行过程数据，包括告警历史数据等 • 故障诊断功能—保护板或管理系统自己出了问题要能诊断 • 显示功能—客户通过显示屏可以直接读取信息、设置参数 • 均衡功能******
I1=U1/R
I2=U2/R 因为U1>U2，因此 I1>I2，
保护板均衡原理
I2 R
I1 R
I3 R
电压高于均
U2
衡开启电压 3.6V
充电过程中，电池电压
逐步上升。任何一节电
池电压到达均衡开启电 压3.6V，则此串电池对 应的均衡电路开启。
电压高于均 衡开启电压
U1 3.6V
电压高于均 衡开启电压
分口和共口选择原则
基本原则
1，个别了解保护板原理和成本构成的客户会指定用分口或共 口，这种情况下客户说了算。
2，如果充电电流小，放电电流大。比如充电5A，放电20A。 建议选用分口。（充电配置1个MOS管，放电配置4个MOS管）
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动力电池知识培训
主讲人：蔡伟攀 2015.9.28
概述
一、动力电池的现状 二、动力电池PACK的组成 三、保护板专业术语 四、保护板工作原理 五、保护板的结构 六、不同保护板的区别
七、保护板行业的知识介绍
八、Pack保护板时注意事项
一、动力电池的现状
1.1、动力电池的发展现状
五、保护板结构
5.2.3、 什么是MOS FET的内阻？
答：如上图所示，D.S之间的开关闭合时总存在一定的电阻，这个电阻相 当于MOS FET的内阻，一般这个电阻很小，都在10~30mΩ 之间。可见，电 流通过MOS FET，由于存在内阻，根据欧姆定律，必然存在电压降，从而 损耗掉一部份电能，可见MOS FET 的内阻应越小越好。
答：近年来，随着一些电动工具、电动汽车，电动自 行车等发展的需要，其动力核心—电池正受到越来越 多的关注。而锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、 自放电小、无记忆效应和绿色环保等优点备受青睐， 是动力电池研究的热点之一。比亚迪，比克，力神等 大型锂电企业都纷纷投入大量资金进行产品的研发
一、动力电池的现状
五、保护板结构
5.2、MOS 5.2.1、什么是MOS
答：场效应管也称MOS FET，在锂电池保护PCB上，都是成对使 用，因此制造商把两只独立的MOS FET封装在一起，其外形通常 也有两种： 一种是SOP-8封装。
五、保护板结构
另外一种TSSOP-8封装较薄。
五、保护板结构
5.2.2、MOS FET 在电路中起什么作用？它是怎样工作的？
答：MOS FET通常有三只脚，分别称为漏极D、源极S、栅极G。它在电子线路中的功能 可用下图简单说明。
D
简言之，MOS FET 在电子电路中可把它看作是一只特殊的开关。当栅极G得到了一个高电 平，右图的开关就闭合；电流在D.S之间通过。当栅极G得到的不是高电平，而是低电 平，则D.S 之间开关看作开路，电流不能通过
22mΩ ——45mΩ 19mΩ ——30mΩ 16mΩ ——20mΩ
五、保护板结构
5.3、电阻 5.3.1、电阻在保护板电路中起到什么作用？ 答：电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要
物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生 热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信 号都可以通过电阻。通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏： 将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两 端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能 接触到表笔的金属部分。但在实际保护板维修中，很少出现电阻损坏，除 少数机型的一些电阻外，也很少去关心电阻的阻值。着重注意的是电阻是 否虚焊，脱焊。
二、动力电池PACK组成
2.1、 动力电池组的组成
。
。
二、动力电池PACK组成
2.2、 电池组保护板 电池保护板是整个电池正常工作和安全的守护神，一 个好的动力电池PACK必须要有完整的保护功能。电池保 护板的主要功能有以下方面： 1）过充电保护：2)过放电保护： 3) 过电流保护：4) 短路保护： 5）过温度保护：6）均衡功能 扩展功能：电量计量（显示），数据通讯
五、保护板结构
5.1.2、保护IC外形是什么样的？
SOT-23-5封装 TSSOP-8装
1.1
五、保护板结构
5.1.3、单节IC内部内部的简化的逻辑图
其各个端口的功能简述如下： VDD：1.IC芯片电源输入端。 2.锂电池电压采样点。 VSS：1.IC芯片测量电路基准参考点。 2.锂电池负极和IC连接点。 DO： IC对放电MOS管的输出控制端 CO： IC对充电MOS管的输出控制端 VM：IC芯片对锂电池工作电流的采样 输入端
五、保护板结构
5.4、电容 5.4.1、什么是电容？电容在电路中起什么作用？ 答：1）滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，
而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特 性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实 际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以 在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电 解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉 冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为 0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。 2）耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级 电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵 低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 3）在电池保护板电路中最大的作用就是滤波。
四、保护板工作原理
4.1、单节保护板方框图
Ω
IC
DO
CO
四、保护板工作原理
4.2、单节保护板IC工作时序图
四、保护板工作原理
上图中B是电池，P+、P-是电池块接充电器电源或与手机相接的正负极。 充电状态：
4.3、单节保护板工作原理
充电时，充电电流由P+进入→B+→ MOS1→MOS2→P-。 在充电的同时，Ic通过Vcc和R1对电池连续进行测量。当检测到电池电压充电到 4.2V时（这个电压随不同Ic而异），Ic内的过充电检测电路将检测到的这个信号 并将它转换成一系列的电平信号，其中的一个低电平信号传送到Ic的输出端CO， 促使MOS2关断，从而终止充电。 放电状态： 放电时，放电电流从电池正极B+→P+→负载（手机）→P-→MOS2→MOS1→B在放电的同时，Ic内的过放检测电路连续测量电池两端的电压，当电池电压随着用 电时间的加长而下降到2.3V时（这个电压值随不同的ic而异），该检测电路输出信 号，使输出端DO为低电平，从而使MOS1关断，终止电池放电。 在某种特殊情况下，如果电池放电时，电流大于某一额定值，Ic内的过电流检测器会输 出一个低电平信号到DO端，使MOS1在5~15ms的时间内关断（这个值随不同的 电流和不同的MOS管内阻而异）。 在极端情况下，P+、P-端发生短路，则Ic内部的短路检测电路，将会检测到这个信号， 并将这个信号转换成低电平，输出到DO端，从而使MOS1在10~50us的时间内关 闭，从而切断电路。
二、动力电池PACK组成
2.3、 电池组电芯 2.3.1电芯的种类：钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂等 2.3.2电芯的外型：圆柱，方形，软包
三、保护板专业术语
3.1、电池管理系统：（BATTERY MANAGEMENTSYSTEM）简称BMS 3.2、保护板：Protection Board 3.3、过充保护 ：Over charge Protection 3.4、过放保护 ：Over discharge protection 3.5、过流保护：Over current protection 3.6、短路保护 ：Short protection 3.7、内阻 ：Interior resistance 3.8、消耗电流 ：Current consumption
六、不同保护板的区别
6.1、单节：单节保护功能（精工、理光、富晶· · · · · ） 6.2、双节：双节保护功能（精工、理光· · · · · · ） 6.3、三/四节：三节四节共用（精工、理光、美之美· · · · · · ） 6.4、多节：（精工、理光、O2、TI· · · · · · ） 根据不同的客户需求设计不同的电流值以满足客户要求。
六、不同保护板的区别
项目 过充保护与恢复 O2方案 可设置任意值 DS2726方案 有9组值可选择 参数固定，过放2.3V,恢 复2.8V BQ77PL900 可设置任意值 精工级联方案 参数调节需更换IC型号 参数调节需更换IC型号 可通过IC型号和SENSE电阻 配合调节成合适的过流值 短路保护值与放电过流保护 值存在一个倍数关系 无，通过外部电路较容易实 现充电过流保护 无，可通过温度开关较容易 实现过温保护 无，通过外部电路较难实现 低温保护 较弱，充电终端定点均衡， 不能检测电芯之间的压差 过放保护与恢复 可设置任意值 可设置任意值
可设置任意值
五、保护板结构
5.5、PCB板 5.5.1、什么是PCB板？ 答:是printed circuit board 的缩写，即印制电路板，通过一定的连
线（铜）把一定功能的电路连接起来 并把元器件承载在其上实现电 路体。是电子元器件电气连接的提供者，它的发展已有100多年的历 史了；它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减 少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。通常PCB的 颜色都是绿色或是棕色，这是阻焊漆（solder mask）的颜色。是绝 缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。 在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这 上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子 上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。
放电过流保护
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
短路保护
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
充电过流保护
可设置任意值
无，通过外部电路较难 实现充电过流保护 无，可通过温度开关较 容易实现过温保护 无，通过外部电路较难 实现低温保护 强，有9组均衡压差可 选择
无，通过外部电路较难实现 充电过流保护
过温保护
1.2、 动力电池的特点 作为动力电池的理想电池应具有以下特点：（1）能量 密度高；（2）比功率高，能瞬间大电流放电（最好能 持续）；（3）工作温度范围宽（-20℃-+50℃），特 殊应用条件下需要能够在（-40℃-+60℃）的工作； （4）能够快速充放电；（5）具有高的可靠性和安全 性；（6）具有较长的使用寿命；（7）价格便宜（现 在还比较贵）。
主讲人：蔡伟攀 2015.9.28
概述
一、动力电池的现状 二、动力电池PACK的组成 三、保护板专业术语 四、保护板工作原理 五、保护板的结构 六、不同保护板的区别
七、保护板行业的知识介绍
八、Pack保护板时注意事项
一、动力电池的现状
1.1、动力电池的发展现状
五、保护板结构
5.2.3、 什么是MOS FET的内阻？
答：如上图所示，D.S之间的开关闭合时总存在一定的电阻，这个电阻相 当于MOS FET的内阻，一般这个电阻很小，都在10~30mΩ 之间。可见，电 流通过MOS FET，由于存在内阻，根据欧姆定律，必然存在电压降，从而 损耗掉一部份电能，可见MOS FET 的内阻应越小越好。
答：近年来，随着一些电动工具、电动汽车，电动自 行车等发展的需要，其动力核心—电池正受到越来越 多的关注。而锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、 自放电小、无记忆效应和绿色环保等优点备受青睐， 是动力电池研究的热点之一。比亚迪，比克，力神等 大型锂电企业都纷纷投入大量资金进行产品的研发
一、动力电池的现状
五、保护板结构
5.2、MOS 5.2.1、什么是MOS
答：场效应管也称MOS FET，在锂电池保护PCB上，都是成对使 用，因此制造商把两只独立的MOS FET封装在一起，其外形通常 也有两种： 一种是SOP-8封装。
五、保护板结构
另外一种TSSOP-8封装较薄。
五、保护板结构
5.2.2、MOS FET 在电路中起什么作用？它是怎样工作的？
答：MOS FET通常有三只脚，分别称为漏极D、源极S、栅极G。它在电子线路中的功能 可用下图简单说明。
D
简言之，MOS FET 在电子电路中可把它看作是一只特殊的开关。当栅极G得到了一个高电 平，右图的开关就闭合；电流在D.S之间通过。当栅极G得到的不是高电平，而是低电 平，则D.S 之间开关看作开路，电流不能通过
22mΩ ——45mΩ 19mΩ ——30mΩ 16mΩ ——20mΩ
五、保护板结构
5.3、电阻 5.3.1、电阻在保护板电路中起到什么作用？ 答：电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。电阻的主要
物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生 热能。电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信 号都可以通过电阻。通常来说，使用万用表可以很容易判断出电阻的好坏： 将万用表调节在电阻挡的合适挡位，并将万用表的两个表笔放在电阻的两 端，就可以从万用表上读出电阻的阻值。应注意的是，测试电阻时手不能 接触到表笔的金属部分。但在实际保护板维修中，很少出现电阻损坏，除 少数机型的一些电阻外，也很少去关心电阻的阻值。着重注意的是电阻是 否虚焊，脱焊。
二、动力电池PACK组成
2.1、 动力电池组的组成
。
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二、动力电池PACK组成
2.2、 电池组保护板 电池保护板是整个电池正常工作和安全的守护神，一 个好的动力电池PACK必须要有完整的保护功能。电池保 护板的主要功能有以下方面： 1）过充电保护：2)过放电保护： 3) 过电流保护：4) 短路保护： 5）过温度保护：6）均衡功能 扩展功能：电量计量（显示），数据通讯
五、保护板结构
5.1.2、保护IC外形是什么样的？
SOT-23-5封装 TSSOP-8装
1.1
五、保护板结构
5.1.3、单节IC内部内部的简化的逻辑图
其各个端口的功能简述如下： VDD：1.IC芯片电源输入端。 2.锂电池电压采样点。 VSS：1.IC芯片测量电路基准参考点。 2.锂电池负极和IC连接点。 DO： IC对放电MOS管的输出控制端 CO： IC对充电MOS管的输出控制端 VM：IC芯片对锂电池工作电流的采样 输入端
五、保护板结构
5.4、电容 5.4.1、什么是电容？电容在电路中起什么作用？ 答：1）滤波作用，在电源电路中，整流电路将交流变成脉动的直流，
而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容，利用其充放电特 性，使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压。在实 际中，为了防止电路各部分供电电压因负载变化而产生变化，所以 在电源的输出端及负载的电源输入端一般接有数十至数百微法的电 解电容．由于大容量的电解电容一般具有一定的电感，对高频及脉 冲干扰信号不能有效地滤除，故在其两端并联了一只容量为 0.001--0.lpF的电容，以滤除高频及脉冲干扰。 2）耦合作用：在低频信号的传递与放大过程中，为防止前后两级 电路的静态工作点相互影响，常采用电容藕合．为了防止信号中韵 低频分量损失过大，一般总采用容量较大的电解电容。 3）在电池保护板电路中最大的作用就是滤波。
四、保护板工作原理
4.1、单节保护板方框图
Ω
IC
DO
CO
四、保护板工作原理
4.2、单节保护板IC工作时序图
四、保护板工作原理
上图中B是电池，P+、P-是电池块接充电器电源或与手机相接的正负极。 充电状态：
4.3、单节保护板工作原理
充电时，充电电流由P+进入→B+→ MOS1→MOS2→P-。 在充电的同时，Ic通过Vcc和R1对电池连续进行测量。当检测到电池电压充电到 4.2V时（这个电压随不同Ic而异），Ic内的过充电检测电路将检测到的这个信号 并将它转换成一系列的电平信号，其中的一个低电平信号传送到Ic的输出端CO， 促使MOS2关断，从而终止充电。 放电状态： 放电时，放电电流从电池正极B+→P+→负载（手机）→P-→MOS2→MOS1→B在放电的同时，Ic内的过放检测电路连续测量电池两端的电压，当电池电压随着用 电时间的加长而下降到2.3V时（这个电压值随不同的ic而异），该检测电路输出信 号，使输出端DO为低电平，从而使MOS1关断，终止电池放电。 在某种特殊情况下，如果电池放电时，电流大于某一额定值，Ic内的过电流检测器会输 出一个低电平信号到DO端，使MOS1在5~15ms的时间内关断（这个值随不同的 电流和不同的MOS管内阻而异）。 在极端情况下，P+、P-端发生短路，则Ic内部的短路检测电路，将会检测到这个信号， 并将这个信号转换成低电平，输出到DO端，从而使MOS1在10~50us的时间内关 闭，从而切断电路。
二、动力电池PACK组成
2.3、 电池组电芯 2.3.1电芯的种类：钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂等 2.3.2电芯的外型：圆柱，方形，软包
三、保护板专业术语
3.1、电池管理系统：（BATTERY MANAGEMENTSYSTEM）简称BMS 3.2、保护板：Protection Board 3.3、过充保护 ：Over charge Protection 3.4、过放保护 ：Over discharge protection 3.5、过流保护：Over current protection 3.6、短路保护 ：Short protection 3.7、内阻 ：Interior resistance 3.8、消耗电流 ：Current consumption
六、不同保护板的区别
6.1、单节：单节保护功能（精工、理光、富晶· · · · · ） 6.2、双节：双节保护功能（精工、理光· · · · · · ） 6.3、三/四节：三节四节共用（精工、理光、美之美· · · · · · ） 6.4、多节：（精工、理光、O2、TI· · · · · · ） 根据不同的客户需求设计不同的电流值以满足客户要求。
六、不同保护板的区别
项目 过充保护与恢复 O2方案 可设置任意值 DS2726方案 有9组值可选择 参数固定，过放2.3V,恢 复2.8V BQ77PL900 可设置任意值 精工级联方案 参数调节需更换IC型号 参数调节需更换IC型号 可通过IC型号和SENSE电阻 配合调节成合适的过流值 短路保护值与放电过流保护 值存在一个倍数关系 无，通过外部电路较容易实 现充电过流保护 无，可通过温度开关较容易 实现过温保护 无，通过外部电路较难实现 低温保护 较弱，充电终端定点均衡， 不能检测电芯之间的压差 过放保护与恢复 可设置任意值 可设置任意值
可设置任意值
五、保护板结构
5.5、PCB板 5.5.1、什么是PCB板？ 答:是printed circuit board 的缩写，即印制电路板，通过一定的连
线（铜）把一定功能的电路连接起来 并把元器件承载在其上实现电 路体。是电子元器件电气连接的提供者，它的发展已有100多年的历 史了；它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减 少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。通常PCB的 颜色都是绿色或是棕色，这是阻焊漆（solder mask）的颜色。是绝 缘的防护层，可以保护铜线，也可以防止零件被焊到不正确的地方。 在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面（silk screen）。通常在这 上面会印上文字与符号（大多是白色的），以标示出各零件在板子 上的位置。丝网印刷面也被称作图标面（legend）。
放电过流保护
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
短路保护
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
充电过流保护
可设置任意值
无，通过外部电路较难 实现充电过流保护 无，可通过温度开关较 容易实现过温保护 无，通过外部电路较难 实现低温保护 强，有9组均衡压差可 选择
无，通过外部电路较难实现 充电过流保护
过温保护
1.2、 动力电池的特点 作为动力电池的理想电池应具有以下特点：（1）能量 密度高；（2）比功率高，能瞬间大电流放电（最好能 持续）；（3）工作温度范围宽（-20℃-+50℃），特 殊应用条件下需要能够在（-40℃-+60℃）的工作； （4）能够快速充放电；（5）具有高的可靠性和安全 性；（6）具有较长的使用寿命；（7）价格便宜（现 在还比较贵）。