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鋰電池保護(hù)板解剖和技術(shù)分享
時(shí)間: 2018-10-24 16:12
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鋰電池保護(hù)板是對(duì)串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù)。充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值（一般20mV），實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電
鋰電池保護(hù)板是對(duì)串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù)。充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值（一般±20mV），實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果。同時(shí)檢測電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài)，保護(hù)并延長電池使用壽命。欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過放電而損壞。
成品鋰電池組成主要有兩大部分，鋰電池芯和保護(hù)板，鋰電池芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成；正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B，包裝，灌注電解液，封裝后即制成電芯，鋰電池保護(hù)板的作用很多人都不知道，鋰電池保護(hù)板，顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的，鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護(hù)：
一、參數(shù)解析（單串案例）
均衡 電流 ：80mA(VCELL=4.20V時(shí))
均衡起控點(diǎn)：4.18±0.03 V
過充門限 ：4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可選)
過放門限 ：2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可選)
過放延時(shí) ：5mS
過放釋放 ：斷開負(fù)載，并且各單體電池電壓均高于過放門限；
過流釋放 ：斷開負(fù)載釋放
過溫保護(hù) ：有接口，需安裝可恢復(fù)性溫度保護(hù)開關(guān)；
工作電流 ：15A（根據(jù)客戶選擇）
靜態(tài)功耗 ：<0.5mA
短路保護(hù)功能：能保護(hù)，斷開負(fù)載可自恢復(fù)。
主要功能：過充保護(hù)功能，過放保護(hù)功能，短路保護(hù)功能，過流保護(hù)功能，過溫保護(hù)功能，均衡保護(hù)功能。
接口定義：該板的充電口與放電口相互獨(dú)立，兩者共正極，B-為連接電池的負(fù)極，C-為充電口的負(fù)極；P-為放電口的負(fù)極；B-、P-、C-焊盤均是過孔式，焊盤孔直徑均為3mm;電池各充電檢測接口以DC針座形式輸出。
參數(shù)說明：最大工作電流和過流保護(hù)電流值的配置，單位：A（5/8，8/15，10/20，12/25，15/30，20/40，25/35，30/50，35/60，50/80，80/100），特殊過流值可以根據(jù)要求定制.
二、管理解析
管理IC（如LAPIS、TI、O2，MCU等）數(shù)據(jù)寫入部份的:
1、 I2C資料寫入及核對(duì)，如O2、DS、TI、及各家MCU方案等
2. 寫入生產(chǎn)日期(當(dāng)天日期)和系列號(hào)--- Write Serial Number and Manu date
備注：SMBUS,I2C，HDQ通信口等；
A.Current/Voltage Offset 校正
B.Voltage Gain 校正及讀值比較Voltage Calibration
C.Temperature 校正及讀值比較Temperature Calibration
D. Current Gain 校正及讀值比較--- Current Calibration
三、基體特性解析:
3.開路電壓測試：測量加載電壓后，MOS管是否能正常打開；
4. 帶載電壓測試：測量保護(hù)板的帶載能力，從而反應(yīng)保護(hù)直流阻抗
5. VCC電壓測量（芯片的工作電壓是否正常）
6. 芯片的工作頻率測量（芯片的工作晶振頻率）
7. 導(dǎo)通電阻測量（MOS管及FUSE阻值測量）；
8. 識(shí)別電阻—IDR測量；
9. 熱敏電阻---THR；
10. 正常狀態(tài)的靜態(tài)功耗電流&休眠靜態(tài)功耗（sleep）
11、關(guān)斷狀態(tài)的（Shout Down）靜態(tài)功耗電流；
四、保護(hù)特性測試解析
12. 單節(jié)電池過充保護(hù)測試（COV），
A、保護(hù)下限：測試保護(hù)板是否提前保護(hù)，影響電池容量值；
B、保護(hù)上限：測試保護(hù)板是否有保護(hù)，影響電池的安全性；
C、保護(hù)延時(shí)間上、下限：保護(hù)延時(shí)間是否在設(shè)計(jì)范圍；
D、恢復(fù)測試：保護(hù)后，是否能恢復(fù)，關(guān)系電池能否再次使用問題。
13. 單節(jié)電池過放保護(hù)測試（CUV）；
A、保護(hù)值上下限:一個(gè)是，電池能否放到最底值，容量能否完全放出來，一個(gè)是一定要保 護(hù)，否則影響電池的壽命；
B、保護(hù)延時(shí)間：保護(hù)延時(shí)間是否在設(shè)計(jì)范圍，
C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間：保護(hù)后，是否能恢復(fù)，關(guān)系電池能否再次使用問題。
14. PACK電池過壓保護(hù)測試（POV）保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)間、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間（如果有測COV，POV不用測，一般比較不建議只測POV，因?yàn)榭偨M的POV即使有保護(hù)，并不代表每一節(jié)的都能夠保護(hù)，萬一有某一節(jié)不保護(hù)了，那就很危險(xiǎn)。）
15. PACK電池低壓保護(hù)測試（PUV）；保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)間、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間；原理同CUV,CUV有測CUV，可不測PUV，理由同POV；
16. 充電過流保護(hù)（OCCHG）；
A、保護(hù)值上下限：電流太小，關(guān)系充電時(shí)間，電流過大，關(guān)系電池壽命；
B、保護(hù)延時(shí)間：關(guān)系電池發(fā)熱堪至燒保護(hù)板問題；
C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間：電池的再次使用；
17. 放電過流保護(hù)（OCDSG）；
A、保護(hù)值上下限：顯得優(yōu)為重要，下限，不能提前保護(hù)，否則影響功率，車跑不快、電動(dòng)工具轉(zhuǎn)不動(dòng)等，上限一定保護(hù)，不保護(hù)導(dǎo)至燒電機(jī)、電池發(fā)熱等問題；
B、保護(hù)延時(shí)間上下限:這個(gè)也比較重要，下限不保護(hù)，如果提前保護(hù)了，電動(dòng)工具，會(huì)導(dǎo)致旋不緊；上限不保護(hù)，可能導(dǎo)致燒電機(jī)、電池發(fā)熱等問題；
C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間：影響電池再次使用；
18. 堵轉(zhuǎn)電流測試；保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)間、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間(電動(dòng)工具應(yīng)該是相當(dāng)重要)
19. 短路保護(hù)測試--- (Short circuit protection)，一般比較難測試，會(huì)損傷保護(hù)器件
20. 充電過溫保護(hù)測試及恢復(fù)測試；
21. 放電過溫保護(hù)測試恢復(fù)測試；
22. 充電過低溫保護(hù)測試恢復(fù)測試；
23. 放電過低溫保護(hù)測試恢復(fù)測試；
五、平衡功能測試解析
測試保護(hù)板的平衡功能是否能啟動(dòng)，檢測每一節(jié)的平衡電流值；
六：預(yù)充控制
24. 預(yù)充測試---UDPPC；
過放保護(hù)：當(dāng)電池電快要用完時(shí)，電壓到一個(gè)要求的最低值，保護(hù)板也會(huì)關(guān)閉，不能在放電了，產(chǎn)品因此會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，形成的一種過放保護(hù)作用。
過充保護(hù)：在給產(chǎn)品充電時(shí)，電壓達(dá)到電池最高電壓（4.2V）時(shí)，保護(hù)板就會(huì)自動(dòng)斷電關(guān)閉，顯示充滿不在繼續(xù)充電了。形成的一種過充保護(hù)作用。
短路保護(hù)：當(dāng)電池不小心短路時(shí)，保護(hù)板會(huì)在幾毫秒內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉，不會(huì)在通電，這時(shí)就是正負(fù)極碰到一塊也沒事，形成的一種短路保護(hù)不會(huì)引起爆炸事件發(fā)生。
過電流保護(hù)：當(dāng)電池放電時(shí)，保護(hù)板會(huì)有一個(gè)最大的限制電流，不同產(chǎn)品是不一樣的，當(dāng)放電超過這個(gè)電流保護(hù)板也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉
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