磷酸鐵鋰電池保護(hù)板原理,鋰電池保護(hù)板參數(shù)

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-04-21 13:56  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池保護(hù)板原理，鋰電池保護(hù)板參數(shù)。鋰電池保護(hù)板是對(duì)串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù)，磷酸鐵鋰電池保護(hù)板是為了加強(qiáng)動(dòng)力鋰離子電池的安全性必配的設(shè)備。大多數(shù)情況下，鋰電保護(hù)板應(yīng)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(hù)板一起配套使用才能確保整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性。

　　磷酸鐵鋰電池保護(hù)板原理

　　磷酸鐵鋰電池（可充型）之所以需要保護(hù)，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(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電，因此磷酸鐵鋰電池件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)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(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。

　　1、過(guò)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r(shí)VDD-VSS間電壓。

　　2、過(guò)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r(shí)VDD-VSS間電壓。

　　3、過(guò)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r(shí)VDD-VSS間電壓。

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

　　5、過(guò)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r(shí)VM-VSS間電壓。

　　6、過(guò)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r(shí)VM-VSS間電壓。

　　7、負(fù)載短路檢出電壓：在通常狀態(tài)下，VM以O(shè)V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r(shí)VM-VSS間電壓。

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

　　9、通常工作時(shí)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(shí)消耗電流。

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

　　磷酸鐵鋰電池要用保護(hù)板嗎？

　　磷酸鐵鋰電池組保護(hù)板有用的必要。鋰保護(hù)板具有電池組過(guò)放保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)等功能。電動(dòng)車用磷酸鐵鋰電池是由很多塊單體電池通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的電壓與容量等級(jí)。由于電池的離散性，所以在使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)各個(gè)電池電壓越來(lái)越不相同，有些高于3.2V、有些低于3.2V，這對(duì)于整個(gè)電池組影響很大，整體容量變小，壽命縮短。

　　保護(hù)板電路能分別檢測(cè)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(guò)程。電池組中每只電池的電壓均在過(guò)充檢測(cè)電壓和過(guò)放檢測(cè)電壓之間，并且輸出無(wú)短路現(xiàn)象時(shí)，MOS管導(dǎo)通，P+、P-輸出電池組電壓，允許電池組進(jìn)行充放電操作。另外保護(hù)板還具有電池組過(guò)放保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)等功能。

　　動(dòng)力磷酸鐵鋰電池保護(hù)板是為了加強(qiáng)動(dòng)力鋰離子電池的安全性必配的設(shè)備。大多數(shù)情況下，鋰電保護(hù)板應(yīng)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(dòng)力鋰離子電池必須和保護(hù)板一起配套使用才能確保整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性。

　　鋰電池保護(hù)板的主要參數(shù)介紹

　　鋰電池保護(hù)板的主要技術(shù)參數(shù)有過(guò)充保護(hù)、過(guò)放保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)、溫度保護(hù)、內(nèi)阻、功耗等。

　　過(guò)充保護(hù)：過(guò)充電檢測(cè)電壓、過(guò)充電檢測(cè)延遲時(shí)間、過(guò)充電解除電壓

　　過(guò)放保護(hù)：過(guò)放電檢測(cè)電壓、過(guò)放電檢測(cè)延遲時(shí)間、過(guò)放電解除電壓

　　過(guò)流保護(hù)：充電過(guò)電流保護(hù)電流、充電過(guò)流檢測(cè)延遲時(shí)間、充電過(guò)流解除延遲時(shí)間、放電過(guò)電流保護(hù)電流、放電過(guò)流檢測(cè)延遲時(shí)間、放電過(guò)流解除延遲時(shí)間

　　短路保護(hù)：保護(hù)條件、外部電路短路、檢測(cè)延遲時(shí)間、保護(hù)解除延遲時(shí)間

　　溫度保護(hù)：溫度保護(hù)條件

　　溫度保護(hù)：保護(hù)解除條件

　　內(nèi)阻：主回路導(dǎo)通電阻

　　功耗：電路休眠時(shí)消耗電流、電路工作時(shí)消耗電流

　　磷酸鐵鋰電池保護(hù)板的技術(shù)指標(biāo)

　　1、電壓保護(hù)能力

　　過(guò)充電保護(hù)：磷酸鐵鋰電池保護(hù)板必須具有預(yù)防電芯電壓超過(guò)預(yù)設(shè)值的能力過(guò)放電保護(hù)：保護(hù)板必須具有預(yù)防電芯電壓底于預(yù)設(shè)值的能力

　　2.電流能力(過(guò)流保護(hù)電流，短路保護(hù)）

　　保護(hù)板作為鋰電芯的安全保護(hù)器件,既要在設(shè)備的正常工作電流范圍內(nèi),能可靠工作,又要在當(dāng)電池被意外短路或過(guò)流時(shí)能迅速動(dòng)作,使電芯得到保護(hù)

　　3、導(dǎo)通電阻

　　定義：當(dāng)充電電流為500mA時(shí)，MOS管的導(dǎo)通阻抗。由于通訊設(shè)備的工作頻率較高，數(shù)據(jù)傳輸要求誤碼率低，其脈沖串的上升及下降沿陡，故對(duì)電池的電流輸出能力和電壓穩(wěn)定度要求高，因此保護(hù)板的MOS管開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)電阻要小，單節(jié)電芯保護(hù)板通常在<70mΩ，如太大會(huì)導(dǎo)致通訊設(shè)備工作不正常，如手機(jī)在通話時(shí)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(jīng)保護(hù)IC的工作電流，一般極小.保護(hù)板的自耗電流直接影響電池的待機(jī)時(shí)間，通常規(guī)定保護(hù)板的自耗電流小于10微安

　　5、機(jī)械性能、溫度適應(yīng)能力、抗靜電能力

　　磷酸鐵鋰電池保護(hù)板必須能通過(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)定的震動(dòng),沖擊試驗(yàn);保護(hù)板在-40到85度能安全工作,能經(jīng)受±15KV的非接觸ESD靜電測(cè)試

　　磷酸鐵鋰電池保護(hù)板有保護(hù)電池，避免電池過(guò)充的功能。當(dāng)外接電源對(duì)電池持續(xù)快速地進(jìn)行充電時(shí)，鋰電池保護(hù)板就會(huì)產(chǎn)生保護(hù)作用，當(dāng)鋰電池內(nèi)部電量達(dá)到飽和程度時(shí)，鋰電池保護(hù)板內(nèi)部電路就會(huì)自動(dòng)切斷外界快速充電的電源。鋰電池因?yàn)槠渥陨淼膮?shù)也都不盡相同，所以對(duì)應(yīng)的保護(hù)板的類型也是不一樣的。磷酸鐵鋰電池保護(hù)板一定要對(duì)應(yīng)使用。