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            動力電池保護板的功能和原理
            瀏覽次數:1249次 發布日期:2017-04-05

            動力電池保護板的常見功能 
              過充電壓保護:防止充電電壓高于電池使用電壓上限造成電池失效,引起安全事故 
              過放電壓保護:防止電池深度放電,避免縮短電池壽命或引起安全事故  
            過流保護:限制通過保護板和電池的電流大小 
              短路保護:避免電池短路造成安全事故  
            溫控開關:保護電池組和保護板溫度過高造成安全隱患。

            動力電池保護板的原理 
              動力電池保護板有兩個核心部件:一塊保護IC,它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數;另外是MOSFET串在主充放電回路中擔當高速開關,執行保護動作。

            1、下面介紹保護IC個引腳功能:VDD是IC電源正極,VSS是電源負極,V-是過流/短路檢測端,Dout是放電保護執行端,Cout是充電保護執行端?!?br/>  2、保護板端口說明:B+、B-分別是接電芯正極、負極;P+、P-分別是保護板輸出的正極、負極;T為溫度電阻(NTC)端口,一般需要與用電器的MCU配合產生保護動作,后面會介紹,這個端口有時也標為ID,意即身份識別端口,這時,圖上的R3一般為固定阻值的電阻,讓用電器的CPU辨別是否為指定的電池?!?br/>
              保護板工作過程:  
            1、激活保護板的方法:當保護板P+、P-沒有輸出處于保護狀態,可以短路B-、P-來激活保護板,這時,Dout、Cout均會處于低電平(保護IC此兩端口是高電平保護,低電平常態)狀態打開兩個MOS開關?! ? 2、充電:P+、P-分別接充電器的正負極,充電電流經過兩個MOS對電芯進行充電。這時,IC的VDD、VSS既是電源端,也是電芯電壓檢測端(經R1)。隨著充電的進行,電芯電壓逐漸升高,當升高到保護IC門限電壓(一般是4.30V,通常稱為過充保護電壓)時,Cout隨即輸出高電平將對應那個MOS關斷,充電回路也被斷開。過充保護后,電芯電壓會下降,當下降到IC門限電壓(一般為4.10V,通常稱為過充保護恢復電壓)時,Cout恢復低電平狀態打開MOS開關?! ?br/>3、放電:同樣,在電池放電時,IC的VDD、VSS也會對電芯電壓檢測,當電芯電壓下降到IC門限電壓(一般是2.40V,通常稱為過放保護電壓)時,Dout隨即輸出高電平將對應那個MOS關斷,放電回路被斷開。過放保護后,電芯電壓會上升,當上升到IC門限電壓(一般為3.00V,通常稱為過放保護恢復電壓)時,Dout恢復低電平狀態打開MOS開關?! ?br/>4、MOS飽和導通也存在內阻,所以電流在流經B-、P-之間時MOS兩端會產生壓降,保護IC的V-和VSS(經過R2)會隨時檢測MOS兩端的電壓,當電壓上升到IC保護門限(一般為0.15V,稱為放電過流檢測電壓)時,Dout馬上輸出高電平將對應那個MOS關斷,放電回路被斷開??吹竭@里,大概有同學已經悟出,如果選用導通內阻低的MOS或者放電過流檢測電壓高的IC,可以獲得大的輸出電流,但是也要考慮選用的MOS的功率和電芯的容量?! ?br/>5、NTC(T端口)的作用:當電池工作時,沒有發生過充、過放或過流、短路等情況,而是由于工作時間太長,導致電芯溫度上升(比如平常我們在用手機煲電話粥)很快。而NTC電阻緊貼電芯監測電芯溫度,隨著溫度上升NTC阻值逐漸下降,用電器CPU發現了這個變化,當阻值下降到CPU設定值時,CPU即發出關機指令,讓電池停止對其供電,只維持很小的待機電流,達到保護電池的目的。


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