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一种锂电池组均衡充电保护板设计

夏鲲,季诺,曹斯佳

(上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海200093)

摘要:采用单节锂电池保护芯片设计电池保护板,对任意串联数的成组锂电池进行过充、过放、过流、短路保护,充电过程中实现整组电池均衡充电。在Simulink 环境下,用逻辑模块和延时模块等模拟了保护芯片工作的逻辑,实现了整个保护电路工作情况的仿真。实验和工业应用结果表明,该均充保护系统具有应用灵活、稳定可靠等优点,均衡充电误差小于50mV 。

关键词:锂电池组;保护板;均衡充电;仿真与实验中图分类号:TM92 文献标识码:A

Design of a Lithium 2ion B attery Protection Board

with Equalizing Charge T echnology

XIA Kun ,J I Nuo ,CAO Si 2jia

(S chool of O ptical 2elect rical and Com puter Engineering ,Universit y of S hanghai f or

Science and Technology ,S hanghai 200093,China )

Abstract :The battery protection board was designed with single cell lithium 2ion battery protection chip s.It can provide over voltage ,under voltage ,over current and short circuit in discharge protection f unction for any package cells in series.Furthermore ,it can realize equalizing charge for the whole package battery.The simu 2lation for the working state of the protection circuit is achieved by using some logical modules ,delay modules and so on in Simulink circumstance.Experiment and industry application results show that the equalizing charge and protection system has the features such as flexible application ,stabilization ,credibility ,etc.The e 2qualizing charge errors are less than 50mV.

K ey w ords :lithium 2ion battery package ;protection board ;equalizing charge ;simulation and experiment

基金项目;教育部大学生创新性实验计划(091025215);上海理工大学光电学院教师创新基金建设项目(GDCX 2T 2103) 作者简介:夏鲲(1980-),男,博士,讲师,Email :xiakun @https://www.wendangku.net/doc/0f9345733.html,

1　引言

随着国际性的不可再生性能源紧缺以及环境污染问题的不断加剧,采用新型长效无污染的电池取代传统的铅酸电池作为动力的电动自行车已成为电动自行车行业发展的必然趋势[1]。其工作电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、循环寿命长的锂离子电池的使用,使得电动自行车的动力部分越来越轻便、高效。目前,国内外各大IC 生产厂商针对不同类型锂离子电池过充、过放、过流保护的要求设计有各种型号的锂电池保护芯片,以保证电池的安全性能,避免出现电池特性恶化的现象。这类锂电池保护芯片绝大多数适用于1～4节串联数的锂离子电池,极个别新型产品,如Texas Inst rument s

公司的BQ77PL900芯片[2],适用于5～10节串联数的锂离子电池,其保护功能完善,在很多锂电池保护电路中获得广泛应用。但是对多串联数,如10串以上锂电池串联的电池组或保护芯片路数与实际应用的锂电池组串联数不同的情况,如果采用目前市场上的集成电路芯片来制作保护电路,存在无法实现保护或使用上不够灵活的缺点。

另外,成组锂电池串联充电时,应保证每节电池均衡充电,否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电[3]、通断分流电阻均衡充电[3]、平均电池电压均衡充电[3]、开关电容均衡充电[4]、降压型变换器均衡充电[526]、电感均衡充电[7]等。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要

6电气传动　2010年　第40卷　第12期EL ECTRIC DRIV E 2010　Vol.40　No.12

外接CPU ,通过和保护芯片的串行通讯(如I2C

总线)来实现,加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。

本文针对动力锂电池成组使用,各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护,充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题,设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明,该保护板保护功能完善,工作稳定,性价比高,均衡充电误差小于50mV 。

2　基本工作原理

采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中:1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯

片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片(一般包括充电控制引脚CO ,放电控制引脚DO ,放电过电流及短路检测引脚VM ,电池正端VDD ,电池负端VSS 等);7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS 管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS 管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主

电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定,串联使用,分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、

短路状态进

图1　具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图

Fig.1　The diagram of t he lit hium 2ion battery package

protection board wit h equalizing charge ability

行保护。该系统在充电保护的同时,通过保护芯

片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电,该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法,降低了锂电池组充电器设计应用的成本。

当锂电池组充电时,外接电源正负极分别接电池组正负极BA T +和BA T -两端,充电电流流经电池组正极BA T +、电池组中单节锂电池1～N 、放电控制开关器件、充电控制开关器件、电池组负极BA T -,电流流向如图2所示

。

图2　充电过程

Fig.2　The process of charge

系统中控制电路部分单节锂电池保护芯片的

充电过电压保护控制信号经光耦隔离后并联输出,为主电路中充电开关器件的导通提供栅极电压;如某一节或几节锂电池在充电过程中先进入过电压保护状态,则由过电压保护信号控制并联在单节锂电池正负极两端的分流放电支路放电,同时将串接在充电回路中的对应单体锂电池断离出充电回路。

锂电池组串联充电时,忽略单节电池容量差别的影响,一般内阻较小的电池先充满。此时,相应的过电压保护信号控制分流放电支路的开关器件闭合,在原电池两端并联上一个分流电阻。根据电池的PN GV 等效电路模型[8],此时分流支路电阻相当于先充满的单节锂电池的负载,该电池通过其放电,使电池端电压维持在充满状态附近一个极小的范围内。假设第1节锂电池先充电完成,进入过电压保护状态,则主电路及分流放电支路中电流流向如图3所示。当所有单节电池均充电进入过电压保护状态时,全部单节锂电池电压大小在误差范围内完全相等,各节保护芯片充电保护控制信号均变低,无法为主电路中的充电控制开关器件提供栅极偏压,使其关断,主回路断开,即实现均衡充电,充电过程完成。

6夏鲲,等:一种锂电池组均衡充电保护板设计电气传动　2010年　第40卷　第12期

图3　分流均衡过程

Fig.3　The process of equalizing charge

当电池组放电时,外接负载分别接电池组正负极BA T +和BA T -两端,放电电流流经电池组负极BA T -、充电控制开关器件、放电控制开关器件、电池组中单节锂电池N ～1和电池组正极BA T +,电流流向如图4所示。系统中控制电路部分单节锂电池保护芯片的放电欠电压保护、过流和短路保护控制信号经光耦隔离后串联输出,为主电路中放电开关器件的导通提供栅极电压;一旦电池组在放电过程中遇到单节锂电池欠电压或者过流和短路等特殊情况,对应的单节锂电池放电保护控制信号变低,无法为主电路中的放电控制开关器件提供栅极偏压,使其关断,主回路断开,即结束放电使用过程

。

图4　放电过程

Fig.4　The process of discharge

一般锂电池采用恒流-恒压(TA PER )型[9]充电控制,恒压充电时,充电电流近似指数规律减

小。系统中充放电主回路的开关器件可根据外部电路要求满足的最大工作电流和工作电压选型。控制电路的单节锂电池保护芯片可根据待保护的单节锂电池的电压等级、保护延迟时间等选型。单节电池两端并接的放电支路电阻可根据锂电池充电器的充电电压大小以及锂电池的参数和放电电流的大小计算得出。均衡电流应合理选择,如果太小,均衡效果不明显;如果太大,系统的能量

损耗大,均衡效率低,对锂电池组热管理要求高[10],一般电流大小可设计在50～100mA 之间。分流放电支路电阻可采用功率电阻或电阻网络实现。这里采用电阻网络实现分流放电支路电阻较为合理,可以有效消除电阻偏差的影响,此外,还能起到降低热功耗的作用。

3　仿真模型

根据上述均衡充电保护板电路工作的基本原理,在Matlab/Simulink 环境下搭建了系统仿真模型,模拟锂电池组充放电过程中保护板工作的情况,验证该设计方案的可行性。为简单起见,给出了锂电池组仅由2节锂电池串联的仿真模型,如图5所示

。

图5　2节锂电池串联均充保护仿真模型

Fig.5　The equalizing charge and protection simulation

model of two lit hium 2ion batteries in series

模型中用受控电压源代替单节锂电池,模拟

电池充放电的情况。图5中,R s 为串联电池组的电池总内阻,R L 为负载电阻,R d 为分流放电支路

电阻。所采用的单节锂电池保护芯片S 28241封装为一个子系统,使整体模型表达时更为简洁。保护芯片子系统模型主要用逻辑运算模块、符号函数模块、一维查表模块、积分模块、延时模块、开关模块、数学运算模块等模拟了保护动作的时序与逻辑。由于仿真环境与真实电路存在一定的差别,仿真时不需要滤波和强弱电隔离,而且多余的模块容易导致仿真时间的冗长。因此,在实际仿真过程中,去除了滤波、光耦隔离、电平调理等电路,并把为大电流分流设计的电阻网络改为单电阻,降低了仿真系统的复杂程度。建立完整的系统仿真模型时,要注意不同模块的输入输出数据

7电气传动　2010年　第40卷　第12期夏鲲,等:一种锂电池组均衡充电保护板设计

和信号类型可能存在差异,必须正确排列模块的

连接顺序,必要时进行数据类型的转换,模型中用电压检测模块实现了强弱信号的转换连接问题。仿真模型中受控电压源的给定信号在波形大体一致的前提下可有微小差别,以代表电池个体充放电的差异。图6为电池组中单节电池电压检测仿真结果,可见采用过流放电支路均充的办法,该电路可正常工作

。

图6　锂电池电压检测仿真结果

Fig.6　The simulation result s of t he lit hium 2ion

battery voltage detection

4　系统实验

实际应用中,针对某品牌电动自行车生产厂

的需求,设计实现了2组并联、10节串联的36V 8A ?h 锰酸锂动力电池组保护板,其中单节锂电池保护芯片采用日本精工公司的S 28241,保护板主要由主电路、控制电路、分流放电支路以及滤波、光耦隔离和电平调理电路等部分组成,其基本结构如图7所示。放电支路电流选择在800mA 左右,采用510Ω电阻串并联构成电阻网络

。

图7　锂电池组保护板基本结构

Fig.7　The basic structure of t he lit hium 2ion

battery package protection board

调试工作主要分为电压测试和电流测试两部分。电压测试包括充电性能检测过电压、均充以及放电性能检测欠电压两步。可以选择采用电池模拟电源供应器代替实际的电池组进行测试,由于多节电池串联,该方案一次投入的测试成本较

高。也可以使用装配好的电池组直接进行测试,对电池组循环充放电,观测过压和欠压时保护装置是否正常动作,记录过充保护时各节电池的实时电压,判断均衡充电的性能。但此方案一次测试耗费时间较长。对电池组作充电性能检测时,采用3位半精度电压表对10节电池的充电电压监测,可见各节电池都在正常工作电压范围内,并且单体之间的差异很小,充电过程中电压偏差小于100mV ,满充电压4.2V 、电压偏差小于50mV 。电流测试部分包括过流检测和短路检测两步。过流检测可在电阻负载与电源回路间串接一电流表,缓慢减小负载,当电流增大到过流值时,看电流表是否指示断流。短路检测可直接短接电池组正负极来观测电流表状态。在确定器件完好,电路焊接无误的前提下,也可直接通过保护板上电源指示灯的状态进行电流测试。

实际使用中,考虑到外部干扰可能会引起电池电压不稳定的情况,这样会造成电压极短时间的过压或欠压,从而导致电池保护电路错误判断,因此在保护芯片配有相应的延时逻辑,必要时可在保护板上添加延时电路,这样将有效降低外部干扰造成保护电路误动作的可能性。由于电池组不工作时,保护板上各开关器件处于断开状态,故静态损耗几乎为0。当系统工作时,主要损耗为主电路中2个MOS 管上的通态损耗,当充电状态下均衡电路工作时,分流支路中电阻热损耗较大,但时间较短,整体动态损耗在电池组正常工作的周期内处于可以接受的水平。

经测试,该保护电路的设计能够满足串联锂电池组保护的需要,保护功能齐全,能可靠地进行过充电、过放电的保护,同时实现均衡充电功能。根据应用的需要,在改变保护芯片型号和串联数,电路中开关器件和能耗元件的功率等级之后,可对任意结构和电压等级的动力锂电池组实现保护和均充。如采用台湾富晶公司的FS361A 单节锂电池保护芯片可实现3组并联、12串磷酸铁锂电池组保护板设计等。最终的多款工业产品价格合理,经3年市场检验无返修产品。

5　结论

本文采用单节锂电池保护芯片设计实现了多

节锂电池串联的电池组保护板,除可完成必要的过电压、欠电压、过电流和短路保护功能外,还可以实现均衡充电功能。仿真和实验结果验证了该方案

7夏鲲,等:一种锂电池组均衡充电保护板设计电气传动　2010年　第40卷　第12期

的可行性,市场使用情况检验了该设计的稳定性。今后可考虑采用锂电池电量监测芯片及外围电路实时反馈电池组电量、可续行里程、剩余重复充电次数、电池疲劳程度等参数。随着更高性能的电池保护芯片和电力电子开关器件不断问世,在保护电路功耗、精度上将获得进一步的改善。

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收稿日期:2010206220

(上接第67页)

2)不能有穿过机箱的导体。

3)此外,变频器壳的缝隙和其内部的长导线

都有可能形成天线,增强辐射干扰,应尽量减少。

遵循以上思路,对某变频器反复试验优化,最

终发射值低于C3限值,如图4、图5所示。试验

条件:10m的标准半电波暗室(semi2anechoic

room),变频器带电机空载运行。从图4、图5也

图4　垂直天线极化辐射峰值与准峰值测量结果

Fig.4　Measured radiation peak and quasi peak

value under vertical polarization

图5　水平天线极化辐射峰值测量结果

Fig.5　Measured radiation peak value

under horizontal polarization

可以看出,如何在30M Hz频率点附近降低辐射

值,是达标与否的关键。

此外,如果是连接线共模电流辐射,可先在连接

线上套铁氧体磁环作试验,以进一步查明原因。

5　结论

实践证明,如从变频器的核心部分到外围设

计都严格遵循有关EMC准则,为干扰电流建立

适当的低阻抗路径,分析并改善电磁辐射的抑制,

整个变频器是在可接受成本的基础上,满足C3

发射限值的要求。

参考文献

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收稿日期:2010204212

修改稿日期:2010206226 27

电气传动　2010年　第40卷　第12期夏鲲,等:一种锂电池组均衡充电保护板设计

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。当电池置于充电时，B-与P-通过U2A的体二极管接通，恢复到一定电压后，D0重新置高，U2A重新导通。

电池保护板工作原来

锂电池保护板的主要参数锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数 1) 封装 2) 过充电压 3) 过充释放电压 4) 过放电压 5) 过放释放电压 6) 耐压 (2) MOSFET主要参数 1) N沟、P沟 2) 内阻 3) 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4) 耐电流 5) 耐电压 6) 内部是否连通锂电池保护板的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,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MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。下面以D W01 配MOS管8205A进行讲解: 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。 1.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

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

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,常用的保护IC有8261,DW01+,CS213,GEM5018等，其中精工的8261系列精度更好，当然价钱也更贵。后面几种都是台湾出的，国内次级市场基本都用DW01+和CS213了，下面以DW01+ 配MOS管8205A （8pin）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。 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. 4.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×

锂电池保护板原理

锂电池保护板原理文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

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（以上），过充电检出电压以下（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（）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。

锂电池保护板的基础知识普及

第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成锂电池（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、电阻、电容及辅助器件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 temperaturecoefficient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。

二、保护板的主要作用一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms内（不同控制IC 与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。第二章保护板的工作原理保护板的工作原理图：如图中，IC由电芯供电，电压在2v－5v均能保证可靠工作。 1、过充保护及过充保护恢复当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V，具体过充保护电压取决于IC)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，具体过充保护恢复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续， VCR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复当电池电压因放电而降低至设定值VD（2.3-2.5V，具体过充保护电压取决于IC）时， VD2翻转，以短时间延时后，使Dout变为低电平，T2截止，放电停止，当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护当电路充放回路电流超过设定值或被短路时，短路检测电路动作，使MOS管关断，电流截止。

锂电池保护芯片原理

锂电池保护原理锂电池保护板就是对串联锂电池组得充放电保护;在充满电时能保证各单体电池之间得电压差异小于设定值(一般±2０mV),实现电池组各单体电池得均充,有效地改善了串联充电方式下得充电效果；同时检测电池组中各个单体电池得过压、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。成品锂电池组成主要有两大部分,锂电池芯与保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯，锂电池保护板得作用很多人都不知道，锂电池保护板，顾名思义就就是保护锂电池用得,锂电池保护板得作用就是保护电池不过放、不过充、不过流,还有就就是输出短路保护。 01锂电池保护板组成

1、控制iｃ, 2、开关管,另外还加一些微容与微阻而组成。控制iｃ作用就是对电池得保护,如达到保护条件就控制ｍos进行断开或闭合（如电池达到过充、过放、短路、过流、等保护条件),其中mｏs管得作用就就是开关作用，由控制ic开控制。锂电池(可充型)之所以需要保护,就是由它本身特性决定得。由于锂电池本身得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得保护板与一片电流保险器出现。锂电池得保护功能通常由保护电路板与ＰTＣ协同完成，保护板就是由电子电路组成,在-40℃至+85℃得环境下时刻准确得监视电芯得电压与充放回路得电流。 02保护板得工作原理 1、过充保护及过充保护恢复当电池被充电使电压超过设定值VC(４、２5－4、35V,具体过充保护电压取决于IC)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,具体过充保护恢复电压取决于IＣ）时，Cout变为高电平,T1导通充电继续, VCR必须小于ＶC一个定值,以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复当电池电压因放电而降低至设定值VD(２、3-２、5V,具体过充保护电压取决于IC)时, VD2翻转,以短时间延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电停止，当电池被置于充电时,内部或门被翻转而使T2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护当电路充放回路电流超过设定值或被短路时,短路检测电路动作,使MOS管关断,电流截止。

锂电池保护板的技术指标和主要参数

锂电池保护板的技术指标和主要参数 1、电压保护能力过充电保护：保护板必须具有预防电芯电压超过预设值的能力过放电保护：保护板必须具有预防电芯电压底于预设值的能力 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件,既要在设备的正常工作电流范围内,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，因此保护板的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工作不正常，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工作电压为3.6V，空载状态下，流经保护IC的工作电流，一般极小. 保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，通常规定保护板的自耗电流小于10微安. 5、机械性能、温度适应能力、抗静电能力保护板必须能通过国标规定的震动,冲击试验;保护板在- 40到85度能安全工作,能经受±15KV的非接触ESD静电测试. 锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数 1) 封装 2) 过充电压 3) 过充释放电压 4) 过放电压 5) 过放释放电压 6) 耐压

(2) MOSFET主要参数 1) N沟、P沟 2) 内阻 3) 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4) 耐电流 5) 耐电压 6) 内部是否连通原文地址：https://www.wendangku.net/doc/0f9345733.html,/tech/9314.html

锂电池保护板的简单检测方法

锂电池保护板的简单检测方法锂电池保护板对锂电池进行过充、过放、过流（充电过流、放电过流和短路）保护，有些保护板上设计有热敏电阻，用于对电池进行过热保护，但过热保护通常是由外电路完成的，并不由保护板实现。保护板上的热敏电阻仅仅是给外电路提供一个温度传感器。如果保护板不良，电池就很容易损坏。本文介绍一种锂电池保护板的简单检测方法。检测电路如下图：电路很简单，主要元件就是一个电容和两个电阻，两个开关可以用鳄鱼夹或手动搭线都没问题的。色框内的部分是锂电池保护板的内电路。原理：电解电容C连接到保护板上的电池接点（B+，B-）上，充当电池，可进行充电和放电，连接时别弄错极性就行。电压表（数字万用表20V电压档）并联在电容两端，用于监视电池电压。初始时，电容C没电，保护板上的控制芯片无工作电源，保护板处于全关断状态，即使接通开关K2，电容也不会充电。断开开关K2，电容也无电可放。即使电容有电，但电压达不到保护芯片的工作电压，也不会通过R1、R2放电。如果带保护板的锂电池（比如手机电池）放置太久，电池因自身放电和保护板电路耗电使电池电压低于保护板上控制芯片的工作电压，保护板则全关断。测量电池引出电极P+、P-无电压，充电也充不进，就相当于上述这种初始情况。对这样的电池，一般人只能将它报废处理。其实很多时候电池并没有坏，只是必须拆开电池的封装外壳跳过保护板直接给电池芯充电，当电池芯的电压达到保护板上控制芯片的工作电压之后，电池才起死回生，能正常充电和使用。本电路中，电容C充当电池的作用，下文关于电路原理的叙述中一律称之为电池。接通开关K2，如前所述，电池并不会充电。按下按钮开关K1，5V电源通过R1、保护板的P+、B+（保护板上的这两个接点是直通的）、K1给电池充电，电压表上可实时读取电池两端的电压，当电池电压上升到控制芯片的工作电压（约2V）时，放开K1，这时保护板

8205s锂电池保护板工作原理

8205S锂电池保护板工作原理产品描述:锂电保护场效应管(MOSFET) 8205A (GM8205A)规格书(PDF) 8205A 厂商:台湾进口Gem-mirco 8205A 封装:TSSOP-8 8205A 内阻:19mΩ8205A 电压:20V 电流:6A 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. 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30mU 03a9共约为 60mU 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。 6. 短路保护控制过程: 短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在P P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上，保护板立即进行过电流保护。

锂电池保护板工作原理及构成

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

锂电池保护芯片原理

锂电池保护原理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。成品锂电池组成主要有两大部分,锂电池芯和保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠，包装,灌注电解液，封装后即制成电芯,锂电池保护板的作用很多人都不知道,锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。 01锂电池保护板组成 1、控制iｃ， 2、开关管，另外还加一些微容和微阻而组成。控制ic 作用是对电池的保护,如达到保护条件就控制mos进行断开或闭合(如电池达到过充、过放、短路、过流、等保护条件）,其中ｍoｓ管的作用就是开关作用,由控制ic开控制。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。０2保护板的工作原理 1、过充保护及过充保护恢复当电池被充电使电压超过设定值VＣ（4.２５－4.35Ｖ,具体过充保护电压取决于IC）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，具体过充保护恢复电压取决于IC）时，Cout变为高电平，Ｔ1导通充电继续，ＶＣR必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。 2、过放保护及过放保护恢复当电池电压因放电而降低至设定值VD(２.3－２.5V，具体过充保护电压取决于IC)时, VＤ2翻转，以短时间延时后，使Dｏｕｔ变为低电平,T2截止,放电停止,当电池被置于充电时，内部或门被翻转而使Ｔ2再次导通为下次放电作好准备。 3、过流、短路保护当电路充放回路电流超过设定值或被短路时,短路检测电路动作,使MOS管关断，电流截止。 03保护板主要零件的功能介绍 R1:基准供电电阻；与IC内部电阻构成分压电路,控制内部过充、过放电压比较器的电平翻转;一般在阻值为33０Ω、４7０Ω比较多；当封装形式（即用标准元件的长和宽来表示元件大小，如0402封装标识此元件的长和宽分别为1．０mm和0．５ｍ

锂电池保护板原理定稿版

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。

锂电池保护板基础知识

锂电池保护板基础知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

锂电池保护板的基础知识普及第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成锂电池（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PT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、电阻、电容及辅助器件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。

3.7v锂电池保护板原理图

3.7v锂电池保护板原理图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《70m，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。

S 和DW A主流锂电池保护板原理图说明

S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明锂电池保护板的主要参数锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数 1)?封装 2)?过充电压 3)?过充释放电压 4)?过放电压 5)?过放释放电压 6)?耐压 (2) MOSFET主要参数 1) N沟、P沟 2)?内阻 3)?封装（TSSOP8 <简称薄片>?、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4)?耐电流 5)?耐电压 6)?内部是否连通锂电池保护板的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,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MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。下面以DW01?配MOS管8205A进行讲解: 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。 1.锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在至之间时，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。 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. 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、

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