1.鋰電池保護板概述
鋰電池保護(hù)板實際上是一個電池管(guǎn)理係統(tǒng),英文BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,簡稱BMS. 其電路作用是對串(chuàn)聯(lián)鋰電池組的充放電進行(háng)保護。在充滿電時能保證各單體電池之間的(de)電(diàn)壓差異小(xiǎo)於設定值(一般±20mV),實現電池組各單體電池的均(jun1)充,有(yǒu)效地改善了串聯充電(diàn)方式下的(de)充電效果;同時檢(jiǎn)測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短(duǎn)路、過溫狀態,保護並延長電池使用壽命。
2.鋰電池保護板工作原理
市麵上鋰電池保護的芯片很多,常用的單串保護芯片有8261,DW01+,CS213,多串數保護主控芯(xīn)片,主流的有理光R5432,美上美MM3474、O2的8940、比亞迪BM3451等。鋰電池保護芯片其實也是電量計芯片,控製和保護鋰(lǐ)電池。下圖是鋰電池保護板(bǎn)的功能(néng)結構圖
以下兩圖是單串電池保(bǎo)護芯片的應用電路
下麵以DW01+ 配(pèi)MOS管(guǎn)進行講解:
3.鋰電池保護板工作原理
MOSFET應用在保護板上,起(qǐ)到的就是開(kāi)關作用。你可以理解為MOSFET就是一個空氣開關,是(shì)保護板上的空氣開關,但這個空氣開關不是需要用手掰的,是由控製管(guǎn)理IC主控芯片+外圍電路來實(shí)現其(qí)開啟或者關閉的。MOSFET導通就(jiù)相當於空氣開(kāi)關(guān)閉合(hé);MOSFET截止就相當於空氣開關打開。
3.1 鋰電池保護板工作原理
正常工作:當電芯電壓在(zài)2.5V~4.3V之間(jiān)時,DW01的①腳DO、③腳CO 均輸(shū)出高電平(等於供電(diàn)電壓),M1、M2導通,由於MOSFET的(de)導通電阻(zǔ)很小,相當於D、S極間直通,保護(hù)板有電壓輸出。
過(guò)放保護:當鋰(lǐ)電池出現過放電時,電芯電壓下降到2.3V,DW01的DO腳輸(shū)出為0V,M1截止,此時鋰電池B-與保護板P-端斷開,保護板無(wú)電壓輸(shū)出。
過充保護:當鋰電池出現過充電時,即當電芯電壓升高到4.4V(通(tōng)常稱為過充(chōng)保護電壓)時,M2截止,將停止對鋰電池充電。
短路保護:當鋰電(diàn)池(chí)出現短路時,M1,M2都會出現截(jié)止,關斷(duàn)輸出,保護板無電壓(yā)輸出。
4.MOSFET的選型
MOSFET在保護板應用當中,最關(guān)鍵的指標是VDS耐壓,二是導通阻(zǔ)抗RDSon。
VDS耐壓指(zhǐ)標的選擇:由於MOSFEF是串聯在電芯與(yǔ)充電器(qì)之間,電芯與負載之間,所以MOSFET的耐壓VDS需高於電芯的電壓(yā),按至少餘量20%進行選擇。如72V鋰電池(16串電池),保護板上MOSFET,至少選擇90V耐壓的MOSFET,通常選擇(zé)100V耐壓(yā)的(de)MOSFET比較適合。
RDSon指標(biāo)的選擇:MOSFET是工作在常開、常閉(bì)狀態,不存在開關損耗。VDS越大,RDSon越大,MOSFET發熱就越大(dà)。發熱就會影響到鋰電池。
綜上所述:我們(men)要選用耐壓合適、阻抗越低越好的MOS。不(bú)能盲(máng)目選擇高壓MOSFET,因為高壓的MOSFET往往阻抗(kàng)都會比較(jiào)大。
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