锂电池保护板原理定稿版
深入剖析锂电池保护电路工作原理

深入剖析锂电池保护电路工作原理1. 锂离子电池介绍锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
锂离子电池电压范围2.8V~4.2V,典型电压3.7V,低于2.8V或者高于4.2V,电池都会有损坏风险。
2. 1C和0.1C的概念电池容量的单位是mAh,C指的是电池充放电的倍率,比如一个2000mAh的电池,以1C放电指的是放电电流大小为2000mA,0.1C为200mA,充电也是同样的道理。
3. 锂离子电池的优缺点锂离子电池的主要优点:锂离子电池电压高,能量密度高;循环寿命长,一般可循环500,甚至达到1000次以上;自放电小,室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右;可快速充电,1C充电时容量可以达到标称的80%;工作温度范围宽,一般为-25~45°C,后面有望突破-40-70°C;没有Ni-Cd、Ni-Mh一样的记忆效应,在充电前不必将剩余电量用完;相比较Ni-Cd、Ni-Mh来说环保无污染(不含镉,汞等重金属);锂离子电池的主要缺点:成本高;需要加保护电路板,包括过充和过放保护;不能大电流放电,一般放电电流在0.5C以下,过大的电流导致电池内部发热;安全性差,容易爆炸、起火。
4. 锂电池和锂离子电池的区别锂电池和锂离子电池是两个不同的概念,主要有如下的区别:锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂;锂离子电池是以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子;锂电池也称一次锂电池,可以连续放电,也可以间歇放电,一旦电能耗尽便不能再用,不能进行充电;锂离子电池也称二次锂电池,可以充放电;5. 锂离子电池充电模式锂离子电池理想充电模式被称为CC CV模式,即恒流恒压模式。
锂电池保护板的电路图与工作原理

锂电池保护板的电路图与工作原理锂电池保护板的电路图与工作原理关于锂离子电池的保护板电路,原理介绍,以及管理的书籍推荐.或者聚合物锂电池方面经典书籍。
太深奥了,建议新华书店锂电池保护板原理:锂电池保护板根据使用IC,电压等的不同而电路及参数有所不同。
锂电池保护板其正常工作过程为:当电池电压在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。
此时电池的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
锂电池保护板的电路图与工作原理:锂电池保护板原理:锂电池保护板根据使用IC,电压等的不同而电路及参数有所不同。
锂电池保护板其正常工作...锂电池保护电路板生产过程中CC offset是什么意思?具体有什么作用!:保护板是有计算电芯容量的芯片吧? CC offset 估计是恒流补尝.(也就是在生产过程中通过负载放...求锂电池保护板原理图:照这个做吧!成熟的电路!改变R61可以改变充电电流的大小!有啥不懂进群讨论!105888932为什么有的锂电保护板需要激活?什么原理:所有的锂电池保护板在保护后都需要激活。
激活的方法很简单,在专用充电器上充电1-2分钟就可以了。
锂电池...18650 单节电池充放电保护电路原理图啊:工作原理:将充电器与手机、插座连接后,电压通过电阻调整,以一较小值进入电压比较器,输出一个额定值,是...如何制作18650锂电池保护板,要完整的原理图、pcb板图,:锂电保护板,多节,18650,原理图,PCB板,单片机程序,应有尽有!电池保护电路板都是什么够成的?上面好多小件:因为Li+电池过充或过放可能会导致爆炸并造成人员伤害,所以使用这类电池时,安全是主要关心的问题。
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。
3.7v锂电池保护板原理图

3.7v锂电池保护板原理图电子发烧友网 > 电源/新能源 > 基准/监控/保护电路 > 正文•锂电池保护板•锂电池3.7v锂电池保护板原理图 - 全文来源:网络整理· 2017年12月15日10:35 · 140533次阅读锂电池保护板主要由维护IC(过压维护)和MOS管(过流维护)构成,是用来保护锂电池电芯安全的器材。
锂电池具有放电电流大、内阻低、寿数长、无回忆效应等被人们广泛运用,锂离子电池在运用中禁止过充电、过放电、短路,不然将会使电池起火、爆破等丧命缺陷,所以,在运用可充锂电池都会带有一块维护板来维护电芯的安全。
1、电压保护能力过充电保护板:保护板有必要具有防止电芯电压超越预设值的才干过放电维护:保护板有必要具有防止电芯电压底于预设值的才干。
2、电流能力(过流保护电流,短路保护)保护板作为锂电芯的安全保护器材,既要在设备的正常作业电流规模内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作,使电芯得到保护。
3、导通电阻定义:当充电电流为500mA时,MOS管的导通阻抗。
由于通讯设备的工作频率较高,数据传输要求误码率低,其脉冲串的上升及下降沿陡,故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高,因而保护板的MOS管开关导通时电阻要小,单节电芯保护板通常在《70mΩ,如太大会导致通讯设备作业不正常,如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。
4、自耗电流定义:IC作业电压为3。
6V,空载状况下,流经保护IC的作业电流,一般极小。
保护板的自耗电流直接影响电池的待机时刻,通常规则保护板的自耗电流小于10微安。
5、机械功能、温度适应能力、抗静电能力保护板有必要能通过国标规则的轰动,冲击实验;保护板在40到85度能安全工作,能经受±15KV的非触摸ESD静电测验。
锂电池充放电保护电路的特点及工作原理锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成,保护板由电子元件组成,在-40℃~+85℃的环境下时刻准确地监视电芯的电压和充放电回路的电流,并及时控制电流回路的通断;PTC的主要作用是在高温环境下进行保护,防止电池发生燃烧、爆炸等恶性事故。
21V锂电保护板工作原理

21V锂电保护板工作原理
21V锂电保护板工作原理:
1. 过充保护:当锂电池电压超过充电阈值时,保护板会通过内置的电压检测电路来捕捉到过高的电压信号。
该信号触发保护板的控制电路,将过充保护开关断开,切断充电电源,防止电池继续充电,从而避免电池过充引起的安全隐患。
2. 过放保护:当锂电池电压降低到过放阈值时,保护板会监测到这一情况,并通过内置控制电路打开过放保护开关。
此时,保护板会切断电池与负载之间的连接,阻止电池继续供电,以避免电池过放导致容量损失和损坏。
3. 过流保护:当负载电流超过保护板额定过流阈值时,保护板会感知到过高的电流信号。
保护板内的过流保护开关会迅速切断电池与负载之间的连接,以避免电池过大的负载电流而损坏电池。
4. 短路保护:当出现短路情况时,保护板检测到异常的电流流过,并迅速切断电池与负载的连接,以避免短路电流对电池和负载造成损害。
总之,21V锂电保护板通过内置的电压检测电路、控制电路和保护开关等组成的系统,可以及时感知电池的状态和负载的情况,并在出现异常情况时切断电池与负载的连接,从而保护电池和负载的安全。
锂电池保护板原理

锂电池保护板原理(总10页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除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,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D O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。
电动车锂电池保护板的工作原理

电动车锂电池保护板的工作原理电动车,哦,那可是当下的热门话题!谁不想骑着它,风驰电掣,帅气得像个超人呢?但是,电动车的动力来源——锂电池,背后可藏着不少“秘密”,而保护板就是其中的一个小英雄。
今天就来聊聊这个保护板的工作原理,看看它是怎么保障我们骑行安全的。
1. 什么是锂电池保护板?首先,咱们得了解什么是锂电池保护板。
简单来说,它就像电池的守护神,负责保护电池不受伤害。
要是没有它,电池就像个无头苍蝇,随便乱飞,容易短路、过充或者过放,那可就麻烦了!保护板通过监控电池的状态,确保它们在一个安全的范围内工作。
就好比你在外面玩得嗨,手机电量也得留个余地,不然突然关机就尴尬了,对吧?1.1 保护电池,保障安全你想想,要是电池出了问题,电动车可是停不下来的!保护板能及时检测到电池的电压、温度等各种信息。
要是发现电压过高或者温度过高,它会立马切断电流,避免电池发热甚至爆炸。
这个功能可真是让人松了一口气,毕竟安全第一嘛!1.2 省电又持久保护板的另一个妙用就是延长电池的使用寿命。
它可以根据电池的实际情况,合理分配电量。
比如,当你骑行的时候,保护板会监控每个电池单元,确保它们都在一个健康的状态下工作。
这样,不仅让你的电动车跑得更远,还能让电池“长命百岁”,真是一举两得,何乐而不为呢?2. 保护板的工作原理好,接下来咱们聊聊保护板是怎么具体工作的。
听起来可能有点复杂,但其实就是几个简单的步骤,让我们一起来拆解一下。
2.1 电压监测首先,保护板会实时监测电池的电压。
每个电池都有一个理想的电压范围,保护板就像个细心的老师,随时观察学生的表现。
一旦发现某个电池的电压超出范围,它就会发出警报,甚至切断电源,避免更大的损失。
就像你上课的时候,老师发现有人开小差,立马就会把他叫回正轨。
2.2 温度监控其次,温度监测也非常重要。
电池在充电和放电的时候,会产生热量,保护板会实时监控这个温度。
如果温度过高,保护板就会启动冷却系统,或者直接切断电流。
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锂电池保护板原理精编
W O R D版
IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
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,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D O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。
1、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在电路中起开关作用,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,如果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,起到过充电保护作用。
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,以避免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,此时如果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,起到过放电保护作用。
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,以避免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,会在其两端产生一个电压,该电压值U=I*R
DS *2, R
DS
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,起到过电流保护作用。
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,以避免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,起到短路保护作用。
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,保护延时时间也不一样。