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锂电池保护板解剖和技术分享
时间: 2018-10-24 16:12
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锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护。充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值（一般20mV），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电
锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护。充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值（一般±20mV），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命。欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。
成品锂电池组成主要有两大部分，锂电池芯和保护板，锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成；正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠，包装，灌注电解液，封装后即制成电芯，锂电池保护板的作用很多人都不知道，锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护：
一、参数解析（单串案例）
均衡 电流 ：80mA(VCELL=4.20V时)
均衡起控点：4.18±0.03 V
过充门限 ：4.25±0.05 V (4.30±0.05 V可选)
过放门限 ：2.90±0.08 V (2.40±0.05 V可选)
过放延时 ：5mS
过放释放 ：断开负载，并且各单体电池电压均高于过放门限；
过流释放 ：断开负载释放
过温保护 ：有接口，需安装可恢复性温度保护开关；
工作电流 ：15A（根据客户选择）
静态功耗 ：<0.5mA
短路保护功能：能保护，断开负载可自恢复。
主要功能：过充保护功能，过放保护功能，短路保护功能，过流保护功能，过温保护功能，均衡保护功能。
接口定义：该板的充电口与放电口相互独立，两者共正极，B-为连接电池的负极，C-为充电口的负极；P-为放电口的负极；B-、P-、C-焊盘均是过孔式，焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座形式输出。
参数说明：最大工作电流和过流保护电流值的配置，单位：A（5/8，8/15，10/20，12/25，15/30，20/40，25/35，30/50，35/60，50/80，80/100），特殊过流值可以根据要求定制.
二、管理解析
管理IC（如LAPIS、TI、O2，MCU等）数据写入部份的:
1、 I2C资料写入及核对，如O2、DS、TI、及各家MCU方案等
2. 写入生产日期(当天日期)和系列号--- Write Serial Number and Manu date
备注：SMBUS,I2C，HDQ通信口等；
A.Current/Voltage Offset 校正
B.Voltage Gain 校正及读值比较Voltage Calibration
C.Temperature 校正及读值比较Temperature Calibration
D. Current Gain 校正及读值比较--- Current Calibration
三、基体特性解析:
3.开路电压测试：测量加载电压后，MOS管是否能正常打开；
4. 带载电压测试：测量保护板的带载能力，从而反应保护直流阻抗
5. VCC电压测量（芯片的工作电压是否正常）
6. 芯片的工作频率测量（芯片的工作晶振频率）
7. 导通电阻测量（MOS管及FUSE阻值测量）；
8. 识别电阻—IDR测量；
9. 热敏电阻---THR；
10. 正常状态的静态功耗电流&休眠静态功耗（sleep）
11、关断状态的（Shout Down）静态功耗电流；
四、保护特性测试解析
12. 单节电池过充保护测试（COV），
A、保护下限：测试保护板是否提前保护，影响电池容量值；
B、保护上限：测试保护板是否有保护，影响电池的安全性；
C、保护延时间上、下限：保护延时间是否在设计范围；
D、恢复测试：保护后，是否能恢复，关系电池能否再次使用问题。
13. 单节电池过放保护测试（CUV）；
A、保护值上下限:一个是，电池能否放到最底值，容量能否完全放出来，一个是一定要保 护，否则影响电池的寿命；
B、保护延时间：保护延时间是否在设计范围，
C、恢复值、恢复时间：保护后，是否能恢复，关系电池能否再次使用问题。
14. PACK电池过压保护测试（POV）保护值、保护延时间、恢复值、恢复时间（如果有测COV，POV不用测，一般比较不建议只测POV，因为总组的POV即使有保护，并不代表每一节的都能够保护，万一有某一节不保护了，那就很危险。）
15. PACK电池低压保护测试（PUV）；保护值、保护延时间、恢复值、恢复时间；原理同CUV,CUV有测CUV，可不测PUV，理由同POV；
16. 充电过流保护（OCCHG）；
A、保护值上下限：电流太小，关系充电时间，电流过大，关系电池寿命；
B、保护延时间：关系电池发热堪至烧保护板问题；
C、恢复值、恢复时间：电池的再次使用；
17. 放电过流保护（OCDSG）；
A、保护值上下限：显得优为重要，下限，不能提前保护，否则影响功率，车跑不快、电动工具转不动等，上限一定保护，不保护导至烧电机、电池发热等问题；
B、保护延时间上下限:这个也比较重要，下限不保护，如果提前保护了，电动工具，会导致旋不紧；上限不保护，可能导致烧电机、电池发热等问题；
C、恢复值、恢复时间：影响电池再次使用；
18. 堵转电流测试；保护值、保护延时间、恢复值、恢复时间(电动工具应该是相当重要)
19. 短路保护测试--- (Short circuit protection)，一般比较难测试，会损伤保护器件
20. 充电过温保护测试及恢复测试；
21. 放电过温保护测试恢复测试；
22. 充电过低温保护测试恢复测试；
23. 放电过低温保护测试恢复测试；
五、平衡功能测试解析
测试保护板的平衡功能是否能启动，检测每一节的平衡电流值；
六：预充控制
24. 预充测试---UDPPC；
过放保护：当电池电快要用完时，电压到一个要求的最低值，保护板也会关闭，不能在放电了，产品因此会自动关机，形成的一种过放保护作用。
过充保护：在给产品充电时，电压达到电池最高电压（4.2V）时，保护板就会自动断电关闭，显示充满不在继续充电了。形成的一种过充保护作用。
短路保护：当电池不小心短路时，保护板会在几毫秒内自动关闭，不会在通电，这时就是正负极碰到一块也没事，形成的一种短路保护不会引起爆炸事件发生。
过电流保护：当电池放电时，保护板会有一个最大的限制电流，不同产品是不一样的，当放电超过这个电流保护板也会自动关闭
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