锂电池过充电-过放-短路保护电路详解
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
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、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池呵护板工作原理及过放过充短路呵护解析之巴公井开创作锂电池呵护板根据使用IC，电压等分歧而电路及参数有所分歧，下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解：锂电池呵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。
此时电芯的负极与呵护板的P-端相当于直接连通，呵护板有电压输出。
2.呵护板过放电呵护控制原理：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脚电压变成0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与呵护板的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。
呵护板处于过放电状态并一直坚持。
等到呵护板的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-与呵护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。
4.呵护板过充电呵护控制原理：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脚电压变成0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与呵护板的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。
呵护板处于过充电状态并一直坚持。
等到呵护板的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 停止过充电呵护状态重新在第3脚输出高电压，使8205A内的过充电控制管导通，即电芯的B-与呵护板P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。
如何设置安全的锂电池保护电路
如何设置安全的锂电池保护电路随着技术的发展，锂电池已成为现代电子设备中广泛使用的电源，如何保证其安全性是每个电子工程师都需要考虑的问题。
在使用锂电池时，如果不加以安全保护，其可能会发生过充、过放、短路等问题，导致电池性能下降，甚至可能会引起安全事故。
通过适当的电路设计与保护措施，可以有效避免这些问题的发生。
下面介绍如何设置安全的锂电池保护电路，保证使用锂电池的安全性。
1. 锂电池的常见问题在锂电池的使用过程中，常会面临以下几个问题：1.1. 过充和过放过充是指电池充电时电池电压超过了标准电压，过放是指电池放电时电池电压低于标准电压。
过充和过放都会影响电池的使用寿命和性能，甚至引起电池的自燃等安全问题。
1.2. 短路短路是指电路中某些部分的电阻极小或为零，从而导致电池电路中电流过大。
短路可能会导致电池热失控、电池爆炸等严重安全问题。
1.3. 温度在充电和放电过程中，电池会产生一定的热量。
如果热量不能及时散发，电池温度会上升，从而影响电池性能和安全性。
2. 如何设置安全的锂电池保护电路为了避免以上问题的发生，可以通过设计适当的保护电路来保护锂电池。
下面介绍几种常用的锂电池保护电路。
2.1. 过充保护电路过充保护电路可以防止电池过充，充电电压可以控制在一定范围内，一旦电池电压超过标准值，就会自动切断充电电流。
这样可以避免电池过充，延长电池的使用寿命。
2.2. 过放保护电路过放保护电路可以控制电池的放电深度，防止电池过度放电，一旦电池电压低于标准值，就会自动切断放电电流。
这样可以延长电池的使用寿命。
2.3. 短路保护电路短路保护电路可以防止电池短路，一旦电路出现短路现象，保护电路会自动切断电池电路的连接，避免电池热失控、电池爆炸等安全问题的发生。
2.4. 温度保护电路温度保护电路可以监测电池温度，一旦温度超过标准值，就会自动切断充电或放电电路，保护电池安全。
3. 总结在使用锂电池时，虽然锂电池具有体积小、重量轻、容量大等优点，但同时也存在安全隐患。
过充、过放、过流、短路解释
1，过充电锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后，会开始产生副作用。
过充电压愈高，危险性也跟着愈高。
锂电芯电压高于 4.2V 后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半，此时储存格常会垮掉，让电池容量产生永久性的下降。
如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极材料表面。
这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。
这些锂金属结晶会穿过纸，使正负极短路。
有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充过程，电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸。
因此，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。
最理想的充电电压上限为4.2V。
2，过放电锂电芯放电时也要有电压下限。
当电芯电压低于 2.4V 时，部分材料会开始被破坏。
又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因此，放电时最好不要放到 2.4V 才停止。
锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间，所释放的能量只占电池容量的3%左右。
因此，3.0V 是一个理想的放电截止电压。
与过充电是一个完全相反的过程。
3，过电流过电流通常指带保护板的情况下会过电流，由于保护板对过电流值有明确的要求，当超过某一电流值后，正常情况下，保护板会切断电路。
如果保护板末能切断电路，则电芯会持续过电流，且产生剧烈的过热反应。
电流过大时，锂离子来不及进入储存格，会聚集于材料表面。
这些锂离子获得电子后，会在材料表面产生锂原子结晶，这与过充一样，会造成危险性。
万一电池外壳破裂，就会爆炸。
4，短路4．1．外部短路外部短路是指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。
当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将电池外壳撑大。
当电池内部温度高到135 ℃时，质量好的隔膜纸，会将细孔关闭，电化学反应终止或近乎终止，电流骤降，温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生。
锂电池保护电路
锂电池保护电路锂电池过充电,过放电,过流及短路保护电路下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。
该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)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，C3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.锂电池保护工作原理: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V2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V2自带的体二极管VD2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V2信号之间，还有一段延时时间，该延时时间的长短由C3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。
锂电池保护板电路原理详解
锂电池保护板电路原理详解
保护板电路：
以下是我司某产品上使用的锂电池保护板电路图，电池容量3000mA/3.8V，充电限制电压4.35V。
两个双MOS管两两并联。
双MOS管内部结构、
保护板BOM清单：
过充保护：
以上是电池充电电流流向，可见两个双MOS管（U2、U3）全部导通，充电的时候U1的Pin5芯片会实时监听电芯正极电压，此电压相对Pin6，因为Pin6是U1的地参考。
当电芯正极相对Pin6大于过充门限电压时，Pin3控制关闭两个MOS管，此时停止充电，只能放电。
当放电到过充恢复电压以下时，Pin3控制的MOS 管重新打开，
这时可以充电。
过放保护：
以上是电池放电电流流向，可见两个双MOS管（U2、U3）全部导通，放电的时候U1的Pin5芯片会实时监听电芯正极电压，此电压相对Pin6，因为Pin6是U1的地参考。
当电芯正极相对Pin6小于过放门限电压时，Pin1控制关闭两个MOS管，此时停止放电，只能充电。
当充电到过放恢复电压以上时，Pin1控制的MOS 管重新打开，这时可以放电。
放电过流/短路保护：
以上是电池放电电流流向，可见两个双MOS管（U2、U3）全部导通，放电的时候U1的Pin2芯片会实时监听电压，此电压相对Pin6，因为Pin6是U1的地参考。
实际上这个电压就是两个MOS的导通压降，电流越大压降越大，当电压大于放电过流保护/短路保护电压时，Pin1管脚关闭两个MOS管。
以下是芯片MM3280JB7NRH的各种截止电压参数：。
DW01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析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。
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析精修订
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析精
修订
DWA锂电池保护板的工作原理主要通过对电池的电压和电流进行监测来判断电池的工作状态，根据监测结果做出相应的处理。
当电池的电压过低时，保护板会切断电池的输出，防止电池继续放电导致电池损坏；当电池的电压过高时，保护板会切断电池的充电，防止电池过充造成危险；当电池出现短路时，保护板会立即切断电路，避免电池发生过热和燃烧。
具体来说，DWA锂电池保护板内部集成了多个保护电路和传感器。
保护电路通过对电池电压进行采样，将采样结果与设定的过放和过充阈值进行比较，一旦电压超过设定的阈值，保护电路就会触发，切断电池的输出或充电。
此外，保护电路还可以通过对电池电流进行监测，一旦电流超过设定的安全范围，也会触发保护电路切断电池的输出或充电。
其中，过放保护电路主要用于保护电池不过度放电，过充保护电路用于保护电池不过度充电，而充电保护电路用于监测充电过程中的异常情况，并在必要时停止充电。
此外，DWA锂电池保护板还集成了温度传感器，用于监测电池的温度变化。
一旦电池温度过高，保护板会切断电池的输出或充电，以防止电池发生过热。
过高的温度可能会导致电池水分蒸发、金属氧化，进而影响电池的性能和寿命，甚至引发火灾等危险。
综上所述，DWA锂电池保护板主要通过监测电池的电压、电流和温度变化来判断电池的工作状态，并在发现过放、过充和短路等异常情况时采取措施，切断电池的输出或充电，以保护电池的安全和寿命。
通过合理使用和安装DWA锂电池保护板，可以有效防止锂电池发生损坏、过热、燃烧和爆炸等危险。
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该电路主要由锂电池保护专用集成电路ＤＷ０１，充、放电控制ＭＯＳＦＥＴ１（内含两只Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ）等部分组成，单体锂电池接在Ｂ＋和Ｂ－之间，电池组从Ｐ＋和Ｐ－输出电压。
充电时，充电器输出电压接在Ｐ＋和Ｐ－之间，电流从Ｐ＋到单体电池的Ｂ＋和Ｂ－，再经过充电控制ＭＯＳＦＥＴ到Ｐ－。
在充电过程中，当单体电池的电压超过４．３５Ｖ时，专用集成电路ＤＷ０１的ＯＣ脚输出信号使充电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。
放电过程中，当单体电池的电压降到２．３０Ｖ时，ＤＷ０１的ＯＤ脚输出信号使放电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，ＤＷ０１的ＣＳ脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制ＭＯＳＦＥＴ的导通压降剧增，ＣＳ脚电压迅速升高，ＤＷ０１输出信号使充放电控制ＭＯＳＦＥＴ迅速关断，从而实现过电流或短路保护。
二次锂电池的优势是什么?
1. 高的能量密度
2. 高的工作电压
3. 无记忆效应
4. 循环寿命长
5. 无污染
6. 重量轻
7. 自放电小
锂聚合物电池具有哪些优点?
1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池：以
3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状
4. 电池可弯曲变形：高分子电池最大可弯曲900左右
5. 可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍
IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:
电池以0.2C放至3.0V/支后
1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)
反复循环500次后容量应在初容量的60%以上
国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).
电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量
什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少？
自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。
一般而言，电池储存温度越低，自放电率也越低，但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用，BYD
常规电池要求储存温度范围为-20~45。
电池充满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。
IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后，在温度为20度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。
与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低，在25下大约为10%/月。
什么是电池的内阻怎样测量?
电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电
电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.
交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电
压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.
什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?
电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:
如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高.
什么是内压测试?
锂电池内压测试为:(UL标准)
模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓.
具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为
(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液.
环境温度对电池性能有何影响？
在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度
有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。
如果温度下降，电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。
如果温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电
解液的传送速度温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。
但温度太高，超过45，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应
过充电的控制方法有哪些？为了防止电池过充，需要对充电终点进行控制，当电池充满时，会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。
一般有以下六种方法来防止电池被过充：
1. 峰值电压控制:通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点;
2. dT/dt控制:通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点;
3. T控制:电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大;
4. -V控制:当电池充满电达到一峰值电压后,电压会下降一定的值
5. 计时控制:通过设置一定的充电时间来控制充电终点,一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制;
6. TCO控制:考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电,因此当电池温度升高60时应当停
止充电。
什么是过充电对电池性能有何影响？
过充电是指电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为。
由于在设计时，负极容量比正极容量要高，因此，正极产生的气体透过隔膜纸与负极产生的镉复合。
故一
般情况下，电池的内压不会有明显升高，但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。
同时，其电性能也会显着降低。
什么是过放电对电池性能有何影响？
电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电
截止电压。
0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C 以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。
一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。
不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题?
如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。
这是由于充电过程中，容量差
异导致充电时有些电池被过充，有些电池未充满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。
如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。
什么是电池的爆炸怎样预防电池爆炸?电池内的任何部分的固态物质瞬间排出，被推至离电池25cm以上的距离，称为爆炸。
判别电池爆炸与否，采用下述条件实验。
将一网罩住实验电池，电池居于正中，距网罩
任何一边为25cm。
网的密度为6-7根/cm，网线采用直径为0.25mm的软铝线，如果实验无固体部分通过网罩，证明该电池未发生爆炸。
锂电池串联问题
由于电池在生产过程中，从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。
即使经过严格的检测程序，使每组电
源的电压、电阻、容量一致，但使用一段时间，也会产生这样或那样的差异。
如同一位母亲生的双胞胎，
刚生下时可能长得一模一样，做为母亲都很难分辨。
然而，在两个孩子不断成长时，就会产生这样或那样
的差异锂动力电池也是这样。
使用一段时间产生差异后，采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电
池的，如一个36V的电池堆，必须用10只电池串联。
整体的充电控制电压是42V，而放电控制电压是26V。