电池掩护板道理图细节阐发及首要感化有哪些（附道理图）

电池掩护板详解

电池掩护板道理图，先看看池掩护板概述，望文生义锂电池掩护板首要是针对可充电（通俗指锂电池）起掩护感化的集成电路板。 锂电池（可充型）之以是须要掩护，是由它自身特征决议的。因为锂电池自身的资料决议了它不能被过充、过放、过流、短路及超低温充放电，是以锂电池锂电组件总会跟着一块带采样电阻的掩护板和一片电流保险器呈现。

锂电池的掩护功效凡是由掩护电路板和PTC等电流器件协同实现，掩护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时辰精确的监督电芯的电压和充放回路的电流，实时节制电流回路的通断；PTC在低温环境下防止电池发生卑劣的破坏。

电池掩护板道理图

电池掩护板道理图解析以下文，通俗锂电池掩护板凡是包含节制IC、MOS开关、电阻、电容及赞助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。此中节制IC，在统统普通的环境下节制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跨越划定值时，它立即节制MOS开关关断，掩护电芯的宁静。

在掩护板普通的环境下，Vdd为高电平，Vss,VM为低电平，DO、CO为高电平，当Vdd,Vss,VM任何一项参数变更时，DO或CO真个电平将发生变更。

1、过充电检出电压：在凡是状况下，Vdd逐步晋升至CO端由高电平 变为低电日常平凡VDD-VSS间电压。

2、过充电消除电压：在充电状况下，Vdd逐步降落至CO端由低电平 变为高电日常平凡VDD-VSS间电压。

3、过放电检出电压：凡是状况下，Vdd逐步降落至D O端由高电平 变为低电日常平凡VDD- VSS间电压。

4、过放电消除电压：在过放电状况下，Vdd逐步回升到DO端由低电平 变为高电日常平凡 VDD-VSS间电压 。

5、过电流1检出电压：在凡是状况下，VM逐步升至DO由高电平 变为低电日常平凡VM-VSS间电压。

6、过电流2检出电压：在凡是状况下，VM从OV起以1ms以上4ms以下的速率升到 DO端由高电平变为低电日常平凡VM-VSS间电压。

7、负载短路检出电压：在凡是状况下，VM以OV起以1μS以上50μS以下的速率升至DO端由高电平变为低电日常平凡VM-VSS间电压。

8、充电器检出电压：在过放电状况下，VM以OV逐步降落至DO由低电平变为变为高电日常平凡VM-VSS间电压。

9、凡是任务时耗损电流：在凡是状况下，流以VDD端子的电流（IDD）即为凡是任务时耗损电流。

10、过放电耗损电流：在放电状况下，流经VDD端子的电流（IDD）即为过放逐电耗损电流。

11、凡是状况：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）的环境下，IC经由进程监督毗连在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而节制MOS管，DO、CO端都为高电平，MOS管处导通状况，这时候能够自在的充电和放电；

当电池被充电使电压跨越设定值VC(4.25-4.35V)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1遏制，充电遏制，当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V)时，Cout变为高电平，T1导通充电持续， VCR小于VC一个定值，以防止电流频仍跳变。

当电池电压因放电而降落至设定值VD（2.3-2.5V）时， VD2翻转，以IC外部牢固的短时候延时后，使Dout变为低电平，T2遏制，放电遏制。

附上电池掩护板道理图

当电路放电电流跨越设定值或输入被短路时，过流、短路检测电路举措，使MOS管（T2）关断，电流遏制。

该掩护回路由两个MOSFET（T1、T2）和一个节制IC（N1）外加一些阻容元件组成。节制IC担任监测电池电压与回路电流，并节制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关感化，别离节制着充电回路与放电回路的导通与关断，C2为延时电容，该电路具备过充电掩护、过放电掩护、过电流掩护与短路掩护功效，其任务道理阐发以下：

1、短路掩护

电池在对负载放电进程中，若回路电流大到使U>0.9V（该值由节制IC决议，差别的IC有差别的值）时，节制IC则判定为负载短路，其“DO”脚将敏捷由高电压转变为零电压，使T2由导通转为关断，从而堵截放电回路，起到短路掩护感化。短路掩护的延时时候极短，凡是小于7微秒。其任务道理与过电流掩护近似，只是判定体例差别，掩护延时时候也不一样。

2、过放电掩护

电池在对外部负载放电进程中，其电压会跟着放电进程逐步降落，当电池电压降至2.5V时，其容量已被完整放光，此时若是让电池持续对负载放电，将形成电池的永远性破坏。

在电池放电进程中，当节制IC检测到电池电压低于2.3V（该值由节制IC决议，差别的IC有差别的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使T2由导通转为关断，从而堵截了放电回路，使电池没法再对负载停止放电，起到过放电掩护感化。而此时因为T2自带的体二极管VD2的存在，充电器能够经由进程该二极管对电池停止充电。

3、过充电掩护

锂离子电池请求的充电体例为恒流/恒压，在充电早期，为恒流充电，跟着充电进程，电压会回升到4.2V(按照正极资料差别，有的电池请求恒压值为4.1V)，转为恒压充电，直至电流愈来愈小。

电池在被充电进程中，若是充电器电路落空节制，会使电池电压跨越4.2V后持续恒流充电，此时电池电压仍会持续回升，当电池电压被充电至跨越4.3V时，电池的化学副反映将加重，会致使电池破坏或呈现宁静题目。

在带有掩护电路的电池中，当节制IC检测到电池电压到达4.28V（该值由节制IC决议，差别的IC有差别的值）时，其“CO”脚将由高电压转变为零电压，使T1由导通转为关断，从而堵截了充电回路，使充电器没法再对电池停止充电，起到过充电掩护感化。而此时因为T1自带的体二极管VD1的存在，电池能够经由进程该二极管对外部负载停止放电。

在节制IC检测到电池电压跨越4.28V至收回关断T1旌旗灯号之间，另有一段延时时候，该延时时候的是非由C2决议，凡是设为1秒摆布，以防止因搅扰而形成误判定。

4、过电流掩护

因为锂离子电池的化学特征，电池出产厂家划定了其放电电流最大不能跨越2C（C=电池容量/小时），当电池跨越2C电放逐电时，将会致使电池的永远性破坏或呈现宁静题目。

电池在对负载普通放电进程中，放电电流在颠末串连的2个MOSFET时，因为MOSFET的导通阻抗，会在其两头发生一个电压，该电压值U=I*RDS*2, RDS为单个MOSFET导通阻抗，节制IC上的“V-”脚对该电压值停止检测，若负载因某种缘由致使非常，使回路电流增大，当回路电流大到使U>0.1V（该值由节制IC决议，差别的IC有差别的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使T2由导通转为关断，从而堵截了放电回路，使回路中电流为零，起到过电流掩护感化。

5、普通状况

在普通状况下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输入高电压，两个MOSFET都处于导通状况，电池能够自在地停止充电和放电，因为MOSFET的导通阻抗很小，凡是小于30毫欧，是以其导通电阻对电路的机能影响很小。

电池掩护板的首要感化

1、电流掩护：它首要表现在任务电流与过电流使开关MOS断开从而掩护电池组或负载。

2、电压掩护：过充，过放，这要按照电池的资料差别而有所转变，过充掩护，在咱们以往的单节电池掩护电压城市超出跨越电池充饱电压50~150mV。可是能源电池不一样，若是你要想耽误电池寿命，你的掩护电压就挑选电池的充饱电压，乃至还要比此电压还低些。

3、短路掩护：严酷来说，他是一个电压比拟型的掩护，也便是讲是用电压的比拟间接关断或驱动的，不要颠末过剩的处置。

4、温度掩护：通俗在智能电池上城市用到，也是不可少的。但常常它的完善总会带来另外一方面的缺乏。咱们首要是检测电池的温度来断开总开关来掩护电池自身或负载。

5、自耗电量, 这个参数是越小越好，最抱负的状况是为零，但不能够做到这一点。

6、MOS掩护：首要是MOS的电压，电流与温度。固然便是牵涉到MOS管的选型了。MOS的耐压固然要跨越电池组的电压，这是必须的。

7、平衡：平衡这一块是此文章的阐述的重点。今朝最通用的平衡体例分为两种，一种便是耗能式的，另外一种便是转能式的。

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