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电池掩护板-锂电池掩护板任务道理和选用注重选项-KIA MOS管

信息来历:本站 日期:2017-11-06 

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锂电池掩护板

电池能普通任务,很大水平上得益于掩护板,因此掩护板也有电池掩护神之称.

锂电池掩护板

锂电池掩护板的任务道理

锂电池掩护板主要由掩护IC(过压掩护)和MOS管(过流掩护)组成,是用来掩护锂电池电芯宁静的工具。锂电池具备放电电流大、内阻低、寿数长、无回想效应等被人们普遍利用,锂离子电池在利用中制止过充电、过放电、短路,不然将会使电池动怒、爆破等丧命缺点,以是,在利用可充锂电池城市带有一块掩护板来掩护电芯的宁静。

1、电压掩护才能

过充电掩护板:掩护板有须要具备避免电芯电压超出预设值的本领过放电掩护:掩护板有须要具备避免电芯电压底于预设值的本领。

2、电流才能

(过流掩护电流,短路掩护)

掩护板作为锂电芯的宁静掩护工具,既要在装备的普通功课电流范围内,能靠得住任务,又要在当电池被不测短路或过流时能敏捷举措,使电芯获得掩护。

3、导通电阻

界说:当充电电流为500mA时,MOS管的导通阻抗。

因为通讯装备的任务频次较高,数据传输请求误码率低,其脉冲串的回升及降落沿陡,故对电池的电流输入才能和电压不变度请求高,因此掩护板的MOS管开关导通时电阻要小,单节电芯掩护板凡是在<70mΩ,如太大会致使通讯装备功课不普通,如手机在通话时俄然断线、德律风接不通、噪声等景象。

4、自耗电流

界说:IC功课电压为3。6V,空载状态下,流经掩护IC的功课电流,普通极小。

掩护板的自耗电流间接影响电池的待机时辰,凡是法则掩护板的自耗电流小于10微安。

5、机器功效、温度顺应才能、抗静电才能

掩护板有须要能经由过程国标法则的颤动,打击尝试;掩护板在40到85度能宁静任务,能承受±15KV的非触摸ESD静电考试。

6、锂电池手艺参数

平衡电流 :80mA(VCELL=4.20V时)

平衡起控点:4.18±0.03 V 锂电池掩护板道理图

过充门限 :4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可选)

过放门限 :2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可选)

过放延时 :5mS负载开释

过温掩护 :有接口,需装配可病愈性温度掩护开关;

任务电流 :15A(根据客户挑选)

静态功耗 :<0.5mA

短路掩护服从:能掩护,断开负载可自规复。

主要服从:过充掩护服从,过放掩护服从,短路掩护服从,过流掩护服从,过温掩护服从,平衡掩护服从。

接口界说:该板的充电口与放电口相互自力,二者共正极,B-为跟尾电池的负极,C-为充电口的负极;P-为放电口的负极;B-、P-、C-焊盘均是过孔式,焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座情势输入。

参数申明:最大任务电流和过流掩护电流值的设置装备摆设,单元:A(5/8,8/15,10/20,12/25,15/30,20/40,25/35,30/50,35/60,50/80,80/100),出格过流值可以也许按客户请求定制.

7、锂电池功效考试

1、 I2C资料写入及查对,如O2、DS、TI、及各家MCU打算等

2. 写入出产日期(当天日期)和系列号--- Write Serial Number and Manu date

3. 补白:SMBUS,I2C,HDQ通讯口等;

3.开路电压考试:丈量加载电压后,MOS管是不是能普通掀开;

4. 带载电压考试:丈量掩护板的带载本领,而后反应掩护直流阻抗

5. VCC电压丈量(芯片的功课电压是不是普通)

6. 芯片的功课频次丈量(芯片的功课晶振频次)

7. 导通电阻丈量(MOS管及FUSE阻值丈量);

8. 辨认电阻—IDR丈量;

9. 热敏电阻---THR;

10. 普通状态的静态功耗电流&休眠静态功耗(sleep)

11、关断状态的(Shout Down)静态功耗电流;

12. 单节电池过充掩护考试(COV):

A、掩护下限:考试掩护板是不是提早掩护,影响电池容量值;

B、掩护下限:考试掩护板是不是有掩护,影响电池的宁静性;

C、掩护延时辰上、下限:掩护延时辰是不是在计划范围;

D、规复考试:掩护后,是不是能规复,接洽电池可否再次利用题目。

13. 单节电池过放掩护考试(CUV);

A、掩护值高低限:一个是,电池可否放到最底值,容量可否完全放出来,一个是肯定要掩护,不然影响电池的寿数;

B、掩护延时辰:掩护延时辰是不是在计划范围,

C、规复值、规复时辰:掩护后,是不是能规复,接洽电池可否再次利用题目。

14.PACK电池过压掩护考试(POV)掩护值、掩护延时辰、规复值、规复时辰(若是有测COV,POV不用测,普通比拟不主意只测POV,因为总组的POV即使有掩护,并不代表每节的都可以也许掩护,万一有某一节不掩护了,那就很危险。)

15. PACK电池高压掩护考试(PUV);掩护值、掩护延时辰、规复值、规复时辰;道理同CUV,CUV有测CUV,可不测PUV,来由同POV;

16. 充电过流掩护(OCCHG);

A、掩护值高低限:电流太小,干系充电时辰,电流过大,干系电池寿数;

B、掩护延时辰:干系电池发烧堪至烧掩护板题目;

C、规复值、规复时辰:电池的再次利用;

17. 放电过流掩护(OCDSG);

A、掩护值高低限:显得优为首要,下限,不能提早掩护,不然影响功率,车跑烦懑、电开工具转不动等,下限肯定掩护,不掩护导至烧机电、电池发烧等题目;

B、掩护延时辰高低限:这个也比拟首要,下限不掩护,若是提早掩护了,电开工具,会致使旋不紧;下限不掩护,可以也许致使烧机电、电池发烧等题目;

C、规复值、规复时辰:影响电池再次利用;

18. 堵转电流考试;掩护值、掩护延时辰、规复值、规复时辰(电开工具应当是恰当首要)

19. 短路掩护考试--- (Short circuit protection),普通比拟难考试,会风险掩护工具

20. 充电过温掩护考试及规复考试;

21. 放电过温掩护考试规复考试;

22. 充电太低温掩护考试规复考试;

23. 放电太低温掩护考试规复考试;

24. 预充考试---UDPPC; 过放掩护:当电池电将近用完时,电压到一个请求的最低值,掩护板也会封锁,不能在放电了,产物因此会自动关机,组成的一种过放掩护结果。

过充掩护:在给产物充电时,电压达到电池最高电压(4.2V)时,掩护板就会自动断电封锁,闪现充满不在持续充电了。组成的一种过充掩护结果。

短路掩护:当电池不谨慎短路时,掩护板会在几毫秒内自动封锁,不会在通电,这时候候候候候便是正负极碰着一块也没事,组成的一种短路掩护不会引发爆破事务爆发。

过电流掩护:当电池放电时,掩护板会有一个最大的束缚电流,差别产物是不一样的,当放电超出这个电流掩护板也会自动封锁。

8、锂电池维掩护板挑选事变

1:锂电池范例和容量挑选

主要要根据本身机电功率(需要实际功率,普通骑行速率会对应一个响应实际功率)来核算电池需要供应的持续电流。比喻机电持续电流20a(48v下1000w机电),那末就需要电池可以也许永劫辰供应20a电流而温升很低(哪怕夏季里面35度温度,电池温度也最好操控在50度以下)。别的若是48v下20a电流,超压一倍(96v,比喻ecpu3档)后持续电流到50a摆布。若是爱好永劫辰超压利用,那末请选用能持续供应50a电流的电池(还是寄望温升题目)。这儿的电池持续电流不是商家标称的电池放电本领。商家标称几C(或几十几百安培)都是电池放电本领,而真的在这类电流下放电,电池发烧很严重的,若是不做好散热,电池寿数会很短。(而咱们电动车利用电池情况是电池扎堆排放,底子不留空地,包的很严实,更别提若何做好强行风冷散热了)。咱们的利用情况很卑劣。电池放电电流需降额利用。评价电池放电电流本领便是看这个电流下电池对应温升是几多。

这儿论述的唯一原则其实是利用历程中电池的温升(低温是锂电寿数死敌)。最好电池温度操控在50度以下。(20-30度之间最好)。这也象征着若是是容量型锂电(操控在0.5C以下放电),供应20a的持续放电电流需要40ah以上容量(固然最主要是要看电池内阻)。若是是能源型锂电,遵照1C持续放电是普通的。哪怕A123超低内阻能源型锂电,也泛泛最好在1C放电(不超出2C为好,2C放电其实只能放半个小时就没电了,没太大利用代价)。容量挑选就看车子寄存空间大小,小我开消估算,但愿车子勾当范围大小等因素。(小容量的普通有须要能源型锂电)

2:电池的挑选拼装

串连利用锂电的大忌是电池自放电严重不平衡。只要咱们都一样不平衡没接洽,题目是这类状态是急不不变状态,好的电池自放电很小,要坏的电池自放电很大,自放电不小不大的状态普通是由恶化坏的状态,这个历程是不不变的。以是需要把自放电大的电池挑选出来,只留自放电小的电池配组(普通及格品自放电都小,厂家是丈量过的,题目是良多不及格品流入阛阓)。

在自放电小的底子上,挑选容量临近的串连。即使容量不临近也不会影响电池寿数,但是会影响整组电池的可用容量,比喻15个容量是20ah,只1个是18ah,那末这组电池总容量只能是18ah。用到终究会是这个电池没电了,掩护板要掩护了,整组电池电压还比拟高(因为别的15个电池电压是普通的,另有电)。以是整组电池的放电掩护电压高低能看出整组电池容量是不是一路(前提是整组电池满电的时候有须要每一个电芯都充满电了)。总归,容量高低不平衡不影响电池寿数,仅仅影响整组容量,以是尽可以也许挑选容量临近的拼装。

拼装电池有须要做到电极间杰出的欧姆触摸电阻。便是电线和电极触摸电阻越小越好,不然触摸电阻大电极会发烧,这个热量会顺着电极通报给电芯外部影响电池寿数。固然拼装电阻大的表现便是不异放电电流下电池组压降大。(压降一局部是电芯内阻,一局部是拼装的触摸电阻和电线电阻)

3:掩护板挑选及充放电利用事变

(数据针对磷酸铁锂电池,普通3.7v电池道理不异,仅仅数据差别)

掩护板企图是用来掩护电池避免过充电和过放电,避免大电流破坏电池,并且满电时做电池电压平衡(平衡本领普通都比拟小,以是若是有自放电大的电芯掩护板是很难平衡的,也有任何状态都做平衡的掩护板,便是从初步充电就做平衡,仿佛很少)。

为了电池组寿数,主意任何时候电池充电电压都不要超出3.6v,象征着掩护板掩护举措电压不高于3.6v,平衡电压主意3.4v-3.5v(每一个电芯3.4v现已充进大于99%电量了,指的遏制状态,大电流充电时电压会降低)。电池放电掩护电压普通2.5v以上就可以也许(2v以上题目不大,普通很少偶然机用到完全没电,以是这个请求不高)。

充电器主意最高电压(终究一步充电可以也许为最高恒压充电情势)为3.5*串数,比喻16串的为56v摆布。泛泛充电可以也许每节平均3.4v停止充电(底子充满了),如许电池寿数有保障,但是因为掩护板还没初步平衡,若是电芯有自放电大的,会跟着时辰推移,表现为整组容量渐渐降落。以是还需要按时(比喻每周)把电池每节充到3.5v-3.6v并对峙几个小时(只要平均大于平衡策动电压就可以也许了),自放电越大,平衡需要时辰越长,自放电过大的电芯现已很难平衡,需要撤除。以是挑选掩护板的时候,尽可以也许挑选3.6v过压掩护的,3.5v摆布策动平衡的。(阛阓上大局部是3.8v以上过压掩护,3.6v以上策动平衡)。其实挑选适合平衡策动电压比掩护电压还首要,因为最高电压可以也许靠调理充电器最高电压束缚(便是泛泛让掩护板没机会做高压掩护),但若是平衡电压高了,电池组没机会平衡(除非充电电压大于平衡电压,但如许影响电池寿数),电芯因自放电容量会渐渐降落(自放电为0的志向电芯是不存在的)。

掩护板持续放电电流本领。这个是最不好议论的工具。因为单说掩护板限流本领没寄义。比喻一个75nf75管你让它持续经由过程50a电流(这时候候候候候发烧功率大要30w摆布,同口板最少2个串连60w),只要有散热片对劲散热是没题目的。可以也许一贯对峙在50a甚至更高不烧管。但是你不能说这个掩护板能持续50a电流。因为咱们的掩护板大多都放在电池盒里边和电池离的很近,甚至是近靠着。以是这么低温度会导热电池升温,题目来了,低温是电池的死敌。

以是掩护板的利用情况抉择了若何挑选限流大小(而不是掩护板本身电流本领)。若是是把掩护板从电池盒拿出来,那末几近随意一个带散热片的掩护板都能搞定50a持续电流甚至更高(这时候候候候候只斟酌掩护板本领,不用忧愁温升给电芯带来风险)。上面说说咱们经常使用情况,便是和电池在统一个密闭空间里。这时候候候候候掩护板的最大发烧功率最好操控在10w以下(若是是小掩护板需要5w以下,大致积掩护板可以也许10w以上,因为本身散热好,温度不会太高),至于几多适合,主意持续电流时全部板子最低温度不超出60度(50度以下最好)。实际上掩护板温度越低越好,对电芯越没影响。

同口板因为充电电mos串连,以是不异状态比异口板发烧翻倍,为了不异发烧,只要管子数目高4倍(不异范例mos前提下)。 咱们核算一下,假定50a持续电流,那末mos内阻为2毫欧姆(需要5个75nf75管本领获得这个等效内阻),发烧功率是50*50*0.002=5w。这时候候候候候是可以也许的(其实2毫欧姆内阻的mos电流本领100a以上都没题目,但发烧大)。若是是同口板,需要4个2毫欧姆内阻mos(每2个并联内阻为1毫欧姆,再串连,总内阻即是2毫欧姆.若是用75管,需要总数目20只)。100a持续电流承诺发烧功率10w的话,需要内阻为1毫欧姆的管子(固然可以也许经由过程mos并联获得不异等效内阻),若是异口板数目还是4倍,若是100a持续电流仍最高承诺5w发烧功率,那末只能用0.5毫欧姆管子,相对50a持续电流需要数目4倍mos本领不异发烧量)。以是在利用掩护板时,为了降落温度,选用内阻小的板子,若是内阻现已判定那末请尽可以也许让板子和外界散热好点。挑选掩护板别听卖家忽悠的持续几多电流本领,就问掩护板放电回路总内阻是几多就可以也许本身算了(问用的甚么范例管子,用了几多数目,本身查内阻核算)。笔者感受若是真的在卖家标称持续电流下放电,掩护板温升应当比拟高。以是最好降额挑选掩护板。(说50a持续,你用到30a就行了,需要50a持续的,最好买80a标称持续的)。利用48v ecpu的用户,主意挑选掩护板总内阻不大于2毫欧姆。

同口板和异口板差别:同口板是充放电统一根线,充电和放电都受掩护。

异口板是充电线和放电线自力,充电口只充电时掩护过充,若是从充电口放电则不掩护(但是完全能放电,不过充电口电流本领普通比拟小)。放电口是放电时掩护过放,若是从放电口充电则不掩护过充(以是ecpu的反充电对异口板来讲是完全能用的。并且反充进的能量相对比利用的少,以是不用忧愁因反充电电池过充了。除非刚充满电出门,立便是几千米的下坡,如许一贯策动eabs反充电真有可以也许把电池搞过充,这类状态底子不存在),不过普通利用充电相对不能从放电口充电,除非本身一贯监控充电电压(比喻临时路旁边告急大电流充电,可以也许从放电口充电,不需要充满就持续骑行,不用忧愁过充)

算好你的机电最大持续电流,挑选适合容量或能源的电池能对劲这个持续电流而温升获得操控,选掩护板内阻越小越好。掩护板过流掩护其实只要要短路掩护等非普通利用掩护就行了(万万别想经由过程掩护板限流来束缚操控器或机电需要电流)。因为若是你机电需要50a电流,你非用掩护板限流40a,会致使经常掩护,操控器俄然断电反而简略坏操控器。(我的4组电池卸车一年半了,从没有一次机会因大电流放电掩护板掩护过,因为线路没短路过,并且大电流时经常空开就间接跳掉了,掩护板普通承诺刹时大电流)。

9、锂电池掩护板注重事变

1、不要把电容式锂电池放在口袋里

若是你要随身照顾备用电池,请确保它们没法儿不测泄电;若是临近有甚么导电终端会使你的电池爆发点不测,恰当好是采取一个提防办法来保障你的人生宁静。一些电子烟厂商会在随配的套装里附赠一个电池的硅胶也许其余绝缘体的掩护套,用这个把裸露的电池极相互隔绝开来,避免它们之间爆发磕碰,而后避免不测的爆破事端。事实这玩艺儿并不是放兜里就会随时爆破的,关头看你若何放?

2、若是电容式锂电池外包有异,请不要利用它

经常检查电池的外包壳,虽然这是一层包装壳,却起到掩护电池的结果。跟着永劫间地充电和插拔,会不可避免地风险到电池的外壳。以是要按时检查电池的外包装,发明有洼陷或不明液体渗漏时,就得寄望了,如许的电池万万不能再用,赶快换电池,避免电池漏液爆发爆破~其实是没法用肉眼辨别电池的黑白时,电池检测仪来帮你!

3、不要因为它酷,你就利用它

咱们都晓得,局部脱手才能强的玩家总喜好标新创新,寻求一些与众差别的装备,因而夹杂在一路的配件并未颠末相干仪器的宁静监测,傍边的藐小偏差虽然说不大,但偶然也会成为致使电子烟爆炸的首恶。以是并不保举!

锂离子电池产生毛病的典范形式是,电解质被加热至沸点,电池的外部压力降低到一个点,以致电池顶部的封口板分裂,压力俄然开释冲出电池的密封端。

总结:

锂电利用需要操控最低温度(大电流放电引发的温升或和情况一路引发的),操控最高充电电压和最低放电电压(用掩护板和充电器协作实现)。泛泛不用时最好使电池呆在渠道电压(磷酸铁锂3.25-3.3v摆布)。

掩护板的内阻越低越好,越低越不发烧。掩护板限流大小是靠康铜丝取样电阻抉择的,但持续电流本领是mos抉择的(因为mos内阻抉择温升)。


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