电池保护板工作原理介绍
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锂电池作为一种高效、轻量、高能量密度的电池,在众多领域有着广泛的应用,如电动车、无人机等。
而对于这种锂电池,保护板的作用非常重要,可以有效地保护锂电池不受过充、过放、短路等可能引起安全问题的情况。
本文将介绍13串48V锂电池保护板的工作原理。
一、电池保护板的基本工作原理1. 过充保护当锂电池达到充电结束电压时,保护板会自动切断充电电流,防止电池过充,从而避免因过充引起的安全隐患。
保护板还会通过LED指示灯或其他方式向用户提示电池充满。
2. 过放保护当锂电池放电至一定程度时,保护板会自动切断放电电流,防止电池过放,保护电池使用寿命。
保护板也会通过LED指示灯或其他方式提示用户电池电量低,需要及时充电。
3. 短路保护在遇到短路情况时,保护板可以迅速切断电池与负载之间的连接,防止电池短路放电,避免因短路引起的安全事故。
4. 温度保护保护板还具有温度保护功能,可以通过温感电阻检测电池温度,当温度超出安全范围时,保护板会自动切断电池的放电和充电,保护电池。
二、13串48V锂电池保护板的工作原理1. 13串48V锂电池由13节单体锂电池组成,每节电池的标称电压为3.7V,总电压为48.1V。
2. 13串48V锂电池保护板是针对这种多节串联的锂电池设计的,其工作原理主要包括以下几个方面:(1)电压检测保护板会通过电压检测电路实时监测每个电池单体的电压情况,确保每个单体电压在合理范围内。
(2)过充保护一旦任何一个单体电池的电压超过设定的过充保护电压,保护板会立即切断充电电流,保护电池不受过充。
(3)过放保护同样,一旦任何一个单体电池的电压低于设定的过放保护电压,保护板会立即切断放电电流,保护电池不受过放。
(4)均衡充放电保护板还具有均衡充放电功能,可以通过控制放电或充电电流,确保13节单体电池的电压保持在相对均衡的状态,延长电池寿命。
(5)温度保护保护板通过温感电阻检测电池温度,当温度超出安全范围时,可以切断电池的放电和充电,保护锂电池。
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,常用的保护IC有8261,DW01+,CS213,GEM5018等,其中精工的8261系列精度更好,当然价钱也更贵。
后面几种都是台湾出的,国内次级市场基本都用DW01+和CS213了,下面以DW01+ 配MOS管8205A (8pin)进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
3.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
电池保护板原理
电池保护板是一种保护电池的装置,常用于锂离子电池、钴酸锂电池、聚合物锂离子电池等电池中,可以防止电池过充、过放、短路和过流等安全问题。
其主要原理是基于对电池电压、电流等参数的监控和控制。
电池保护板通常由保护芯片、电流电压检测电路、开关电源、延时电路、保险丝等组成。
电池保护芯片是保护板的核心部件,它也被称为保护IC,可以对电池电压、电流进行实时监测,并在出现异常时进行相应的控制。
一旦电池电压低于最低安全电压或高于最高安全电压,保护芯片会发出警报并切断电池与设备之间的连接,以保护电池和设备的安全。
此外,电流过大时保护芯片可以通过控制开关电源来减小电流,同时通过延时电路来防止电池的短路问题。
保险丝可以在电路出现故障时切断电池的电源,避免电池短路引发火灾或爆炸等危险情况。
电池保护板的原理是在电池充放电过程中,通过监测电池电压、电流的变化情况,以及对开关电源、保险丝等电路的控制,来保护电池和设备的安全。
电池保护板的使用可以有效避免电池的过充、过放、短路和过流等问题,从而延长电池的使用寿命,提高设备的安全性能。
总之,电池保护板的原理是基于对电池电压、电流等参数的监控和控制,从而保护电池和设备的安全。
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在至之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A 内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A 内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A 内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
锂电池保护板原理锂电池保护板原理,也称为保护IC,是一种可以有效保护锂电池的微型集成电路,它通过监控并控制电池充放电过程中的关键参数来实现电池的安全使用。
锂电池保护板是一种新型的复合电路,它采用了先进的集成技术,能够检测到电池在充电、放电及放电过程中的关键参数,如电压、电流、温度等,并对其进行监控,以保证电池操作的安全性。
锂电池保护板的主要功能是对电池的充放电过程中的关键参数,如充电电压、放电电压、充电电流、放电电流、温度等参数进行检测,根据检测结果,自动执行相应的保护措施,从而保障电池正常使用。
首先,锂电池保护板会定时监测电池的电压,并且根据实际情况调整电压上限。
如果电池的电压超出预设的上限,保护板会自动断开电池的充电电路,避免电池过度充电造成损坏。
其次,锂电池保护板也会定时监测电池的充电电流,并且根据实际情况调整电流上限。
如果电池的充电电流超出预设的上限,保护板会自动断开电池的充电电路,避免电池过度充电造成损坏。
此外,锂电池保护板也会定时监测电池的放电电压,并且根据实际情况调整电压下限。
如果电池的放电电压低于预设的下限,保护板会自动断开电池的放电电路,避免电池过度放电而损坏。
最后,锂电池保护板也会定时监测电池的放电电流,并且根据实际情况调整电流上限。
如果电池的放电电流超出预设的上限,保护板会自动断开电池的放电电路,避免电池过度放电而损坏。
除此之外,锂电池保护板还可以定时监测电池的温度,并且根据实际情况调整温度上限。
如果电池的温度超出预设的上限,保护板会自动断开电池的充放电电路,避免电池过热而损坏。
以上就是锂电池保护板原理的基本概念,它的功能非常强大,不仅可以保护电池的安全使用,还可以有效延长电池的使用寿命。
因此,锂电池保护板已经成为当今锂电池安全使用的必备装备。
锂离子电池保护板工作原理及其构成锂离子电池保护板工作原理及其构成MOS锂在元素周期表上第3位,外层电子1个,容易失去形成稳定结构,所以是非常活泼的一种金属。
而锂离子电池具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用,锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电、短路,否则将会使电池起火、爆炸等致命缺点,所以,在使用可充锂电池都会带有一块保护板来保护电芯的安全。
保护板有两个核心部件:一块保护IC,它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数;另外是MOSFE T串在主充放电回路中担当高速开关,执行保护动作。
电路原理图如下:1、下面介绍保护IC个引脚功能:VDD是IC电源正极,VSS是电源负极,V-是过流/短路检测端,Do ut是放电保护执行端,Cout是充电保护执行端。
2、保护板端口说明:B+、B-分别是接电芯正极、负极;P+、P-分别是保护板输出的正极、负极;T 为温度电阻(NTC)端口,一般需要与用电器的MCU配合产生保护动作,后面会介绍,这个端口有时也标为ID,意即身份识别端口,这时,图上的R3一般为固定阻值的电阻,让用电器的CPU辨别是否为指定的电池。
保护板工作过程:1、激活保护板的方法:当保护板P+、P-没有输出处于保护状态,可以短路B-、P-来激活保护板,这时,Dout、Cout均会处于低电平(保护IC此两端口是高电平保护,低电平常态)状态打开两个MOS 开关。
2、充电:P+、P-分别接充电器的正负极,充电电流经过两个MOS对电芯进行充电。
这时,IC的VDD、VSS既是电源端,也是电芯电压检测端(经R1)。
随着充电的进行,电芯电压逐渐升高,当升高到保护IC门限电压(一般是4.30V,通常称为过充保护电压)时,Cout随即输出高电平将对应那个M OS关断,充电回路也被断开。
过充保护后,电芯电压会下降,当下降到IC门限电压(一般为4.10V,通常称为过充保护恢复电压)时,Cout恢复低电平状态打开MOS开关。
笔记本电池保护板工作原理咱今儿就来好好唠唠笔记本电池保护板到底是咋工作的。
要说这笔记本电池保护板,它就像是电池的贴身保镖,时刻守护着电池的安全和稳定。
想象一下,你正在用笔记本电脑追剧呢,看得正入迷,突然电脑黑屏关机了,这得多扫兴!这时候保护板的作用就凸显出来啦。
先来说说它是怎么防止电池过充电的。
咱们给笔记本充电的时候,有时候可能会一充就忘了时间,或者晚上睡觉前插上充电器,一觉醒来还没拔。
这要是没有保护板,电池就会不停地被充电,就像一个被不停往里吹气的气球,迟早得爆掉。
但是有了保护板,情况就大不一样啦。
它会时刻监测电池的电压,一旦发现电压达到了设定的上限,比如说 4.2 伏(这只是个大概的数值哈),它就会迅速切断充电电路,就像给充电的水龙头拧上了阀门,不让再多一点电进入电池,这样电池就不会因为过充而损坏,甚至发生危险。
再说说过放电的情况。
有时候咱们用笔记本电脑,用到电池电量都快没了,还舍不得停下,要是没有保护板,电池就会被过度放电,这对电池的伤害可大了。
就好比一个人已经累得不行了,还被强迫继续干活,非得累趴下不可。
而保护板呢,会一直盯着电池的电量,当电量降到一定程度,比如说 2.5 伏左右,它就会果断地切断放电电路,不让电池再往外放电,保护电池不会因为过度放电而受损,延长电池的使用寿命。
还有短路保护这一块也特别重要。
万一笔记本电池内部出现了短路,电流会瞬间变得特别大,这就像洪水猛兽一样,很容易引发危险。
不过别担心,保护板这时候会挺身而出,迅速检测到短路情况,然后像个英勇的卫士一样,立即切断电路,阻止巨大的电流对电池和电脑造成损害。
为了更清楚地了解保护板的工作原理,我还专门找了个旧笔记本电池,打算拆开研究研究。
我找了把小螺丝刀,小心翼翼地拧开电池外壳上的螺丝。
这过程可不容易,螺丝又小又紧,我费了好大劲才弄开。
打开外壳后,就看到了里面的电芯和保护板。
保护板看起来不大,但上面布满了密密麻麻的电子元件,有芯片、电阻、电容啥的。
电池保护板原理电池保护板是一种用于锂电池的保护装置,其主要功能是监测电池的电压、温度和电流,以保护电池免受过充、过放、过流和过温等不利因素的损害。
本文将从电池保护板的原理入手,为大家详细介绍电池保护板的工作原理及其重要性。
电池保护板的原理主要包括以下几个方面:一、电压监测。
电池保护板通过监测电池的电压变化来实现对电池状态的监控。
当电池电压超过设定的上限值时,保护板会自动切断电池与外部电路的连接,以避免过充的情况发生。
同样,当电池电压低于下限值时,保护板也会切断电路,以防止电池过放。
通过电压监测,电池保护板可以有效保护电池免受过充和过放的损害。
二、温度监测。
电池在充放电过程中会产生热量,过高的温度会对电池造成损害。
因此,电池保护板还需要监测电池的温度变化。
一旦电池温度超过设定的安全范围,保护板会立即采取措施,如切断电路或减小充放电电流,以降低电池温度,确保电池的安全运行。
三、电流监测。
电池保护板还需要监测电池的充放电电流,以防止过流对电池的损害。
当电池充放电电流超过设定的安全值时,保护板会及时切断电路,以保护电池不受过流的影响。
电池保护板的工作原理可以简单概括为,监测-判断-保护。
通过不断监测电池的电压、温度和电流等参数,保护板能够及时判断电池的状态,当发现异常情况时,立即采取相应的保护措施,确保电池的安全运行。
电池保护板在锂电池中起着至关重要的作用。
它不仅可以保护电池不受过充、过放、过流和过温的影响,延长电池的使用寿命,还可以有效预防电池发生安全事故,如过充引发的爆炸、过放导致的损坏等。
因此,电池保护板的应用已经成为锂电池应用领域中的一项重要技术。
总的来说,电池保护板通过对电池的电压、温度和电流等参数进行监测,实现了对电池状态的及时监控和保护。
其工作原理简单明了,但却非常重要。
在电池应用领域,电池保护板的研发和应用将继续发挥着重要作用,为电池的安全运行提供保障。
电池保护电路板的工作原理
电池保护电路板工作原理是通过监测电池的电压、电流和温度等参数,从而保护电池免受过充、过放、过流和过温等不利电池情况的影响,以延长电池的使用寿命、提高安全性和可靠性。
电池保护电路板通常由集成电路、电流检测电阻、电池连接器和保险丝等组成。
其工作原理如下:
1. 电压监测:电池保护电路板通过采集电池的电压来判断电池是否处于安全范围内。
当电压过高,可能会引发过充风险,保护电路板会关闭充电回路,防止电池过充;当电压过低,可能会引发过放风险,保护电路板会切断电池与负载的连接,防止电池过放。
2. 电流监测:电池保护电路板通过电流检测电阻来监测电池的放电和充电电流。
当电流超过设定的最大充电/放电电流时,保护电路板会切断电池与负载或充电回路的连接,以防止电流过大,保护电池和负载。
3. 温度监测:电池保护电路板还可以监测电池的温度。
当温度超过设定的安全温度范围时,保护电路板会采取相应的措施,如降低充电电流、切断充电回路或者切断电池与负载的连接,以防止电池过热而导致安全问题。
4. 短路保护:电池保护电路板还具备短路保护功能,当电池正负极之间出现短
路时,保护电路板会迅速切断电池与负载的连接,以防止电流过大导致灾难性后果。
综上所述,电池保护电路板通过监测电池的电压、电流和温度等参数,以及实施相应的控制策略,保护电池免受过充、过放、过流和过温等不利电池情况的影响,以确保电池的工作安全和可靠性。
电池保护板:顾名思义,电池保护板主要是针对可充电(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。
锂电池(可充型)所以需要保护,是由它本身特性决定的。
由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块带上捷比信采样电阻的保护板和一片电流保险器出现。
含义
锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC或TCO等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,即时控制电流回路的通断;PTC或TCO在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
保护板通常包括控制IC、MOS开关、JEPSUN捷比信精密电阻及辅助器件NTC、ID存储器,PCB等。
其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻(数十毫秒)控制MOS开关关断,保护电芯的安全。
NTC是Negative temperature coefficient的缩写,意即负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。
ID 存储器常为单线接口存储器,ID是Identification 的缩写即身份识别的意思,存储电池种类、生产日期等信息。
可起到产品的可追溯和应用的限制。
PTC是英文Positive Temperature Coefficient的缩写,意思是正温度系数。
专业里面通常把正温度系数器件简称为PTC,电池产品里PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生,根据电池的电压、电流密度特性和应用环境,对PTC有专门的要求。
PTC是电池组件产品里一个非常重要的部件,对电池的安全担负着重要使命,它本身的性能和品质也是电池组性能和品质的一个重要因数。
保护板对单一电芯保护时,保护板设计会相对简单,技术性较高的地方在于,比如对动力电池保护板设计需要注意的电压平台问题,动力电池在使用中往往被要求很大的平台电压,所以设计保护板时尽量使保护板不影响电芯放电的电压,这样对控制IC,精密电阻等元件的要求就会很高,一般国产IC能满足大多数产品要求,特殊可以采用进口产品,电流采样电阻则需要使用JEPSUN捷比信电阻,以满足高精密度,低温度系数,无感等要求。
对多电芯保护板设计,则有更高的技术要求,按照不同的需要,设计复杂程度各不相同的产品。
主要技术功能
主要技术功能:
1、过充保护
2、过放保护
3、过流、短路保护
手机电池启动保护后的解决方法(来源于网络):
1、用原配的直冲在手机上直接充电,会把电池保护板的保护电路自动冲开。
2、把电池的正负极瞬间短路,看到电极片上有火花就行了,多试几次,然后再用直充充电。
3、找个5V的直流电,用正负极轻触电池的正负极,多试几次,再用原充电器充。
锂电的工作原理
电池保护板工作原理
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,常用的保护IC有8261,DW01+,CS213,GEM5018等,其中精工的8261系列精度更好,当然价钱也更贵。
后面几种都是台湾出的,国内次级市场基本都用DW01+
和CS213了,下面以DW01+ 配MOS管8205A(8pin)进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
3.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内
的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电.
4.保护板短路保护控制原理:
如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A 的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。
电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流产生的电压,负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L×IUA又称为8205A的管压降,UA可以简接表明放电电流的大小。
上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管关闭,切断电芯的放电回路,将关断放电控制管。
换言之DW01 允许输出的最大电流是3.3A,实现了过电流保护。
5. 短路保护控制过程:
短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原理与过电流保护一样,短路只是在相当于在P P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上,保护板立即进行过电流保护。