鋰電池保護(hù)板工作原理

硬件型號(hào)：遠(yuǎn)程1111

系統(tǒng)版本：電池系統(tǒng)

鋰電池保護(hù)板根據(jù)使用IC，電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同，保護(hù)板有兩個(gè)核心部件：一塊保護(hù)IC，它是由精確的比較器來(lái)獲得可靠的保護(hù)參數(shù)；另外是MOSFET串在主充放電回路中擔(dān)當(dāng)高速開(kāi)關(guān)，執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。下面以DW01 配MOS管8205A進(jìn)行講解：

1.鋰電池保護(hù)板其正常工作過(guò)程

當(dāng)電芯電壓在2.5V至4.3V之間時(shí)，DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平（等于供電電壓），第二腳電壓為0V。此時(shí)DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內(nèi)的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)因其G極接到來(lái)自DW01 的電壓，故均處于導(dǎo)通狀態(tài)，即兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)均處于開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)電芯的負(fù)極與保護(hù)板的P-端相當(dāng)于直接連通，保護(hù)板有電壓輸出。

2.保護(hù)板過(guò)放電保護(hù)控制原理

當(dāng)電芯通過(guò)外接的負(fù)載進(jìn)行放電時(shí)，電芯的電壓將慢慢降低，同時(shí)DW01 內(nèi)部將通過(guò)R1電阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯電壓，當(dāng)電芯電壓下降到約2.3V時(shí)DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過(guò)放電電壓狀態(tài)，便立即斷開(kāi)第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開(kāi)關(guān)管因第5腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護(hù)板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護(hù)板處于過(guò)放電狀態(tài)并一直保持。等到保護(hù)板的P 與P-間接上充電電壓后，DW01 經(jīng)B-檢測(cè)到充電電壓后便立即停止過(guò)放電狀態(tài)，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過(guò)放電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護(hù)板的P-又重新接上，電芯經(jīng)充電器直接充電。

3.保護(hù)板過(guò)充電保護(hù)控制原理

當(dāng)電池通過(guò)充電器正常充電時(shí)，隨著充電時(shí)間的增加，電芯的電壓將越來(lái)越高，當(dāng)電芯電壓升高到4.4V時(shí)，DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過(guò)充電電壓狀態(tài)，便立即斷開(kāi)第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開(kāi)關(guān)管因第4腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護(hù)板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護(hù)板處于過(guò)充電狀態(tài)并一直保持。等到保護(hù)板的P 與P-間接上放電負(fù)載后，因此時(shí)雖然過(guò)充電控制開(kāi)關(guān)管關(guān)閉，但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的方向相同，故放電回路可以進(jìn)行放電，當(dāng)電芯的電壓被放到低于4.3V時(shí)，DW01 停止過(guò)充電保護(hù)狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過(guò)充電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護(hù)板P-又重新接上，電芯又能進(jìn)行正常的充放電。

4.保護(hù)板短路保護(hù)控制原理

在保護(hù)板對(duì)外放電的過(guò)程中，8205A內(nèi)的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)并不完全等效于兩個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)，而是等效于兩個(gè)電阻很小的電阻，并稱為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻， 每個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30mU 03a9共約為60mU 03a9，加在G極上的電壓實(shí)際上是直接控制每個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很?。◣资翚W），相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大（幾MΩ），相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓，負(fù)載電流增大則UA必然增大，因UA0.006L×IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡(jiǎn)接表明放電電流的大小。上升到0.2V時(shí)便認(rèn)為負(fù)載電流到達(dá)了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管關(guān)閉，切斷電芯的放電回路，將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的最大電流是3.3A，實(shí)現(xiàn)了過(guò)電流保護(hù)。

5. 短路保護(hù)控制過(guò)程

短路保護(hù)是過(guò)電流保護(hù)的一種極限形式，其控制過(guò)程及原理與過(guò)電流保護(hù)一樣，短路只是在相當(dāng)于在P P-間加上一個(gè)阻值小的電阻（約為0Ω）使保護(hù)板的負(fù)載電流瞬時(shí)達(dá)到10A以上，保護(hù)板立即進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。

（圖片來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)）