磷酸鐵鋰電池保護板原理,鋰電池保護板參數

來源：存能電氣  日期：2019-04-21 13:56  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池保護板原理，鋰電池保護板參數。鋰電池保護板是對串聯(lián)鋰電池組的充放電保護，磷酸鐵鋰電池保護板是為了加強動力鋰離子電池的安全性必配的設備。大多數情況下，鋰電保護板應具備控制鋰離子電池使用工作條件的功能，這些工作條件包括電壓、電流、溫度等。鋰電池必須和保護板一起配套使用才能確保整個系統(tǒng)的安全可靠性。

　　磷酸鐵鋰電池保護板原理

　　磷酸鐵鋰電池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此磷酸鐵鋰電池件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

　　普通磷酸鐵鋰電池保護板通常包括控制IC、MOS開關、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯與外電路導通，而當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。

　　1、過充電檢出電壓：在通常狀態(tài)下，Vdd逐漸提升至CO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍rVDD-VSS間電壓。

　　2、過充電解除電壓：在充電狀態(tài)下，Vdd逐漸降低至CO端由低電平變?yōu)楦唠娖綍rVDD-VSS間電壓。

　　3、過放電檢出電壓：通常狀態(tài)下，Vdd逐漸降低至DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍rVDD-VSS間電壓。

　　4、過放電解除電壓：在過放電狀態(tài)下，Vdd逐漸上升到DO端由低電平變?yōu)楦唠娖綍rVDD-VSS間電壓。

　　5、過電流1檢出電壓：在通常狀態(tài)下，VM逐漸升至DO由高電平變?yōu)榈碗娖綍rVM-VSS間電壓。

　　6、過電流2檢出電壓：在通常狀態(tài)下，VM從OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍rVM-VSS間電壓。

　　7、負載短路檢出電壓：在通常狀態(tài)下，VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍rVM-VSS間電壓。

　　8、充電器檢出電壓：在過放電狀態(tài)下，VM以OV逐漸下降至DO由低電平變?yōu)樽優(yōu)楦唠娖綍rVM-VSS間電壓。

　　9、通常工作時消耗電流：在通常狀態(tài)下，流以VDD端子的電流（IDD）即為通常工作時消耗電流。

　　10、過放電消耗電流：在放電狀態(tài)下，流經VDD端子的電流（IDD）即為過流放電消耗電流。

　　磷酸鐵鋰電池要用保護板嗎？

　　磷酸鐵鋰電池組保護板有用的必要。鋰保護板具有電池組過放保護、過充保護、過流保護、短路保護等功能。電動車用磷酸鐵鋰電池是由很多塊單體電池通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式來實現(xiàn)不同的電壓與容量等級。由于電池的離散性，所以在使用一段時間后，會出現(xiàn)各個電池電壓越來越不相同，有些高于3.2V、有些低于3.2V，這對于整個電池組影響很大，整體容量變小，壽命縮短。

　　保護板電路能分別檢測串聯(lián)磷酸鐵鋰電池組中每只電池的電壓和電流，控制電池組的充放電過程。電池組中每只電池的電壓均在過充檢測電壓和過放檢測電壓之間，并且輸出無短路現(xiàn)象時，MOS管導通，P+、P-輸出電池組電壓，允許電池組進行充放電操作。另外保護板還具有電池組過放保護、過充保護、過流保護、短路保護等功能。

　　動力磷酸鐵鋰電池保護板是為了加強動力鋰離子電池的安全性必配的設備。大多數情況下，鋰電保護板應具備控制鋰離子電池使用工作條件的功能，這些工作條件包括電壓、電流、溫度等。由于鋰離子電池使用的特殊性，使得動力鋰離子電池必須和保護板一起配套使用才能確保整個系統(tǒng)的安全可靠性。

　　鋰電池保護板的主要參數介紹

　　鋰電池保護板的主要技術參數有過充保護、過放保護、過流保護、短路保護、溫度保護、內阻、功耗等。

　　過充保護：過充電檢測電壓、過充電檢測延遲時間、過充電解除電壓

　　過放保護：過放電檢測電壓、過放電檢測延遲時間、過放電解除電壓

　　過流保護：充電過電流保護電流、充電過流檢測延遲時間、充電過流解除延遲時間、放電過電流保護電流、放電過流檢測延遲時間、放電過流解除延遲時間

　　短路保護：保護條件、外部電路短路、檢測延遲時間、保護解除延遲時間

　　溫度保護：溫度保護條件

　　溫度保護：保護解除條件

　　內阻：主回路導通電阻

　　功耗：電路休眠時消耗電流、電路工作時消耗電流

　　磷酸鐵鋰電池保護板的技術指標

　　1、電壓保護能力

　　過充電保護：磷酸鐵鋰電池保護板必須具有預防電芯電壓超過預設值的能力過放電保護：保護板必須具有預防電芯電壓底于預設值的能力

　　2.電流能力(過流保護電流，短路保護）

　　保護板作為鋰電芯的安全保護器件,既要在設備的正常工作電流范圍內,能可靠工作,又要在當電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護

　　3、導通電阻

　　定義：當充電電流為500mA時，MOS管的導通阻抗。由于通訊設備的工作頻率較高，數據傳輸要求誤碼率低，其脈沖串的上升及下降沿陡，故對電池的電流輸出能力和電壓穩(wěn)定度要求高，因此保護板的MOS管開關導通時電阻要小，單節(jié)電芯保護板通常在<70mΩ，如太大會導致通訊設備工作不正常，如手機在通話時突然斷線、電話接不通、噪聲等現(xiàn)象

　　4、自耗電流

　　定義：IC工作電壓為3.6V，空載狀態(tài)下，流經保護IC的工作電流，一般極小.保護板的自耗電流直接影響電池的待機時間，通常規(guī)定保護板的自耗電流小于10微安

　　5、機械性能、溫度適應能力、抗靜電能力

　　磷酸鐵鋰電池保護板必須能通過國標規(guī)定的震動,沖擊試驗;保護板在-40到85度能安全工作,能經受±15KV的非接觸ESD靜電測試

　　磷酸鐵鋰電池保護板有保護電池，避免電池過充的功能。當外接電源對電池持續(xù)快速地進行充電時，鋰電池保護板就會產生保護作用，當鋰電池內部電量達到飽和程度時，鋰電池保護板內部電路就會自動切斷外界快速充電的電源。鋰電池因為其自身的參數也都不盡相同，所以對應的保護板的類型也是不一樣的。磷酸鐵鋰電池保護板一定要對應使用。