钜大LARGE | 点击量：764次 | 2021年03月31日
有关锂离子电池保护板的用途详解
锂离子电池保护板的用途
电压保护
过充，过放，这要根据电池的材料不同而有所改变，这点看似简单，但要细节上来看，还是有相关经验学问的。过充保护，在我们以往的单节电池保护电压都会高出电池充饱电压50~150mV。但是动力锂电池不相同，假如你要想延长电池寿命，你的保护电压就选择电池的充饱电压，甚至还要比此电压还低些。比如锰锂离子电池，可以选择4.18V~4.2V。因为它是多串数的，整个电池组的寿命容量重要是以容量最低的那颗电池以准，小容量的总是在大电流高电压工作，所以衰减加快。而大容量每次都是轻充轻放，自然衰减要慢得多了。为了让小容量的电池也是轻充轻放，所以过充保护电压点不要选择太高。这个保护延时可以做到1S,防止脉冲的影响从而保护。
过放保护，也是与电池的材料有关，如锰锂离子电池一般选择在2.8V~3.0V。尽量要比它单颗电池过放的电压稍高点。因为，在国内生产的电池，电池电压低于3.3V后，各颗电池的放电特性完全不一，因此是提前保护电池，这样对电池的寿命是一个很好的保护。总的一点就是尽量让每一颗电池都工作在轻充轻放下工作，一定是对电池的寿命是一个帮助。过放保护延滞时间，它要根据负载的不同而有所改变，比如电动工具类的，他的启动电流一般都在10C以上，因此会在短时间内把电池的电压拉到过放电压点从而保护。此时无法让电池工作。这是值得注意的地方。
电流保护
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
它重要体现在工作电流与过电流使开关MOS断开从而保护电池组或负载。MOS管的损坏重要是温度急剧升高，它的发热也是电流的大小及本身的内阻来决定的，当然小电流，对MOS没什么影响，但是大电流呢，这个就要好好做些处理了，在通过额定电流时，小电流10A以下，我们可以直接用电压来驱动MOS管。大电流，一定是要加驱动，给MOS足够大的驱动电流。以下在MOS管驱动有讲到工作电流，在设计的时候，MOS管上不能存在超过0.3W的功率。计算工式：I2*R/N。R为MOS的内阻，N为MOS的数量。假如功率超过，MOS会出现25度以上的温升，又因它们都是密封的,就算有散热片，长时间工作时，温度还是会上去，因为他没地方可散热。当然MOS管是没任何问题，问题是他出现热量会影响到电池，毕竟保护板是与电池放在一起的。
过流保护(最大电流)，此项是保护板必不可少的，非常关键的一个保护参数。保护电流的大小与MOS的功率息息相关，因此在设计时，要尽量给出MOS能力的余量。在布板的时候，电流检测点一定要选好位置，不能只接通就行，这要相关经验值。一般建议接在检测电阻的中间端。还要注意电流检测端的干扰问题，因为它的信号很容易受到干扰。过流保护延时，它也是要根不同的产品做相应的调整。在此不多说了。
短路保护
严格来讲，他是一个电压比较型的保护，也就是讲是用电压的比较直接关断或驱动的，不要经过多余的处理。短路延时的设置也很关键，因为在我们的产品中，输入滤波电容都是很大的，在接触时第一时间给电容充电，此时就相当于电池短路来给电容充电。
温度保护
一般在智能电池上都会用到，也是不可少的。但往往它的完美总会带来另一方面的不足。我们重要是检测电池的温度来断开总开关来保护电池本身或负载。假如是在一个恒定的环境条件下，当然不会有什么问题。由于电池的工作环境是我们不可控的，太多太复杂的变化，因此不好选择。如在北方的冬天，我们定在多少合适?又如夏天的南方地区，又定多少合适?显然范围太宽不可控的因素太多，仁者见仁，智者见智的去选择了。
MOS保护
重要是MOS的电压，电流与温度。当然就是牵扯到MOS管的选型了。MOS的耐压当然要超过电池组的电压，这是必须的。电流讲的是在通过额定电流时MOS管体上的温升了一般不超过25度的温升，个人相关经验值，只供参考。MOS的驱动，也许会有的人会讲，我有用低内阻大电流的MOS管，但为何还有蛮高的温度?这是MOS管的驱动部分没有做好，驱动MOS要有足够大的电流，具体多大的驱动电流，要根据功率MOS管的输入电容来定。因此，一般的过流与短路驱动都不能用芯片直接驱动，一定要外加。在大电流(超过50A)工作时，一定要做到多级多路驱动，才能保证MOS的同一时间同一电流正常打开与关闭。因为MOS管有一个输入电容，MOS管功率,电流越大，输入电容也就越大，假如没有足够的电流，不会在短时间做出完整的控制。尤其是电流超过50A时，电流设计上更要细化，一定要做到多级多路驱动控制。这样才能保证MOS的正常过流与短路保护。MOS电流平衡，重要讲的是多颗MOS并起来用时，要让每一颗MOS管通过的电流，打开与关闭时间都是一致的。这就要在画板方面入手了，它们的输入输出一定要对称，一定要保证每一个管子通过的电流是一致这才是目的。
自耗电量
这个参数是越小越好，最理想的状态是为零，但不可能做到这一点。就是因为人人都想把这个参数做小，有很多人的要求更低，甚至离谱，我们想想，保护板上有芯片，它们是要工作的，可以做到很低，但是可靠性呢?应该是在性能可靠完全OK的情况下再来考量自耗电的问题。有些朋友也许进入了误区，自耗电分为整体的自耗电和每一串的自耗电。
整体自耗电，假如在100~500uA都是没什么问题的，因为动力锂电池的容量本身就很大。当然电动工具的另外分析。如5AH的电池，放电500uA，要放多长时间，因此对整个电池组来讲是很微弱的。每串自耗电才最关键的，这个也不可能为零，当然也是在性能完全可行情况下进行，但有一点，每一串的自耗电量一定要一致，一般每一串的差别不能超过5uA。这点大家应该了解，假如每一串的自耗电不一时，那么在长时间搁置下，电池的容量一定会出现变化的。
上一篇：石墨烯电池有什么好与不好？
下一篇：简单介绍动力锂离子电池
