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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 瀏覽次數(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)。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(cè)電池組中各個(gè)單體電池的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路、過(guò)溫狀態(tài),保護(hù)并延長(zhǎng)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(guò)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(guò)放、不過(guò)充、不過(guò)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(guò)充門(mén)限 :4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可選)
 
過(guò)放門(mén)限 :2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可選)
 
過(guò)放延時(shí) :5mS
 
過(guò)放釋放 :斷開(kāi)負(fù)載,并且各單體電池電壓均高于過(guò)放門(mén)限;
 
過(guò)流釋放 :斷開(kāi)負(fù)載釋放
 
過(guò)溫保護(hù) :有接口,需安裝可恢復(fù)性溫度保護(hù)開(kāi)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(kāi)負(fù)載可自恢復(fù)。
 
主要功能:過(guò)充保護(hù)功能,過(guò)放保護(hù)功能,短路保護(hù)功能,過(guò)流保護(hù)功能,過(guò)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(pán)均是過(guò)孔式,焊盤(pán)孔直徑均為3mm;電池各充電檢測(cè)接口以DC針座形式輸出。
 
參數(shù)說(shuō)明:最大工作電流和過(guò)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(guò)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(xiě)入部份的:
 
1、 I2C資料寫(xiě)入及核對(duì),如O2、DS、TI、及各家MCU方案等
 
2. 寫(xiě)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(kāi)路電壓測(cè)試:測(cè)量加載電壓后,MOS管是否能正常打開(kāi);
 
4. 帶載電壓測(cè)試:測(cè)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(cè)量(芯片的工作電壓是否正常)
 
6. 芯片的工作頻率測(cè)量(芯片的工作晶振頻率)
 
7. 導(dǎo)通電阻測(cè)量(MOS管及FUSE阻值測(cè)量);
 
8. 識(shí)別電阻—IDR測(cè)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(cè)試解析
 
 12. 單節(jié)電池過(guò)充保護(hù)測(cè)試(COV),
 
A、保護(hù)下限:測(cè)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(cè)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(cè)試:保護(hù)后,是否能恢復(fù),關(guān)系電池能否再次使用問(wèn)題。
 
13. 單節(jié)電池過(guò)放保護(hù)測(cè)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(lái),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(wèn)題。
 
14. PACK電池過(guò)壓保護(hù)測(cè)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(cè)COV,POV不用測(cè),一般比較不建議只測(cè)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(wàn)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(cè)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(cè)CUV,可不測(cè)PUV,理由同POV;
 
16. 充電過(guò)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(guò)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(wèn)題;
 
C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)間:電池的再次使用;
 
17. 放電過(guò)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(chē)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(wèn)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(wèn)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(cè)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(cè)試--- (Short circuit protection),一般比較難測(cè)試,會(huì)損傷保護(hù)器件
 
20. 充電過(guò)溫保護(hù)測(cè)試及恢復(fù)測(cè)試;
 
21. 放電過(guò)溫保護(hù)測(cè)試恢復(fù)測(cè)試;
 
22. 充電過(guò)低溫保護(hù)測(cè)試恢復(fù)測(cè)試;
 
23. 放電過(guò)低溫保護(hù)測(cè)試恢復(fù)測(cè)試;
 
五、平衡功能測(cè)試解析
 
測(cè)試保護(hù)板的平衡功能是否能啟動(dòng),檢測(cè)每一節(jié)的平衡電流值;
 
六:預(yù)充控制
 
24. 預(yù)充測(cè)試---UDPPC;
 
過(guò)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(guò)放保護(hù)作用。
 
過(guò)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(guò)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(méi)事,形成的一種短路保護(hù)不會(huì)引起爆炸事件發(fā)生。
 
過(guò)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(guò)這個(gè)電流保護(hù)板也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉

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