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眾鑫凱：鋰離子電池保護(hù)板的用途
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發(fā)布時(shí)間：2022-09-22
眾鑫凱：鋰離子電池保護(hù)板的用途
1：電壓保護(hù)
過充，過放，這要根據(jù)電池的材料不同而有所改變，這點(diǎn)看似簡單，但要細(xì)節(jié)上來看，還是有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)學(xué)問的。過充保護(hù)，在我們以往的單節(jié)電池保護(hù)電壓都會(huì)高出電池充飽電壓50~150mV。但是動(dòng)力鋰電池不相同，假如你要想延長電池壽命，你的保護(hù)電壓就選擇電池的充飽電壓，甚至還要比此電壓還低些。因?yàn)樗嵌啻當(dāng)?shù)的，整個(gè)電池組的壽命容量重要是以容量Z低的那顆電池以準(zhǔn)，小容量的總是在大電流高電壓工作，所以衰減加快。而大容量每次都是輕充輕放，自然衰減要慢得多了。為了讓小容量的電池也是輕充輕放，所以過充保護(hù)電壓點(diǎn)不要選擇太高。這個(gè)保護(hù)延時(shí)可以做到1S,防止脈沖的影響從而保護(hù)。
過放保護(hù)，也是與電池的材料有關(guān)，盡量要比它單顆電池過放的電壓稍高點(diǎn)。各顆電池的放電特性完全不一，因此是提前保護(hù)電池，這樣對(duì)電池的壽命是一個(gè)很好的保護(hù)。總的一點(diǎn)就是盡量讓每一顆電池都工作在輕充輕放下工作，一定是對(duì)電池的壽命是一個(gè)幫助。過放保護(hù)延滯時(shí)間，它要根據(jù)負(fù)載的不同而有所改變，比如電動(dòng)工具類的，他的啟動(dòng)電流一般都在10C以上，因此會(huì)在短時(shí)間內(nèi)把電池的電壓拉到過放電壓點(diǎn)從而保護(hù)。此時(shí)無法讓電池工作。這是值得注意的地方。
2：電流保護(hù)
它重要體現(xiàn)在工作電流與過電流使開關(guān)MOS斷開從而保護(hù)電池組或負(fù)載。MOS管的損壞重要是溫度急劇升高，它的發(fā)熱也是電流的大小及本身的內(nèi)阻來決定的，當(dāng)然小電流，對(duì)MOS沒什么影響，但是大電流呢，這個(gè)就要好好做些處理了，在通過額定電流時(shí)，小電流10A以下，我們可以直接用電壓來驅(qū)動(dòng)MOS管。大電流，一定是要加驅(qū)動(dòng)，給MOS足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。以下在MOS管驅(qū)動(dòng)有講到工作電流，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，MOS管上不能存在超過0.3W的功率。假如功率超過，MOS會(huì)出現(xiàn)25度以上的溫升，又因它們都是密封的,就算有散熱片，長時(shí)間工作時(shí)，溫度還是會(huì)上去，因?yàn)樗麤]地方可散熱。當(dāng)然MOS管是沒任何問題，問題是他出現(xiàn)熱量會(huì)影響到電池，畢竟保護(hù)板是與電池放在一起的。
過流保護(hù)(Z大電流)，此項(xiàng)是保護(hù)板必不可少的，非常關(guān)鍵的一個(gè)保護(hù)參數(shù)。保護(hù)電流的大小與MOS的功率息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量給出MOS能力的余量。在布板的時(shí)候，電流檢測點(diǎn)一定要選好位置，不能只接通就行，這要相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值。一般建議接在檢測電阻的中間端。還要注意電流檢測端的干擾問題，因?yàn)樗男盘?hào)很容易受到干擾。過流保護(hù)延時(shí)，它也是要根不同的產(chǎn)品做相應(yīng)的調(diào)整。
3：短路保護(hù)
嚴(yán)格來講，他是一個(gè)電壓比較型的保護(hù)，也就是講是用電壓的比較直接關(guān)斷或驅(qū)動(dòng)的，不要經(jīng)過多余的處理。短路延時(shí)的設(shè)置也很關(guān)鍵，因?yàn)樵谖覀兊漠a(chǎn)品中，輸入濾波電容都是很大的，在接觸時(shí)第i一時(shí)間給電容充電，此時(shí)就相當(dāng)于電池短路來給電容充電。
4：溫度保護(hù)
一般在智能電池上都會(huì)用到，也是不可少的。我們重要是檢測電池的溫度來斷開總開關(guān)來保護(hù)電池本身或負(fù)載。假如是在一個(gè)恒定的環(huán)境條件下，當(dāng)然不會(huì)有什么問題。由于電池的工作環(huán)境是我們不可控的，太多太復(fù)雜的變化，因此不好選擇。
5：MOS保護(hù)
重要是MOS的電壓，電流與溫度。當(dāng)然就是牽扯到MOS管的選型了。MOS的耐壓當(dāng)然要超過電池組的電壓，這是必須的。電流講的是在通過額定電流時(shí)MOS管體上的溫升了一般不超過25度的溫升，個(gè)人相關(guān)經(jīng)驗(yàn)值，只供參考。MOS的驅(qū)動(dòng)，也許會(huì)有的人會(huì)講，我有用低內(nèi)阻大電流的MOS管，但為何還有蠻高的溫度?這是MOS管的驅(qū)動(dòng)部分沒有做好，驅(qū)動(dòng)MOS要有足夠大的電流，具體多大的驅(qū)動(dòng)電流，要根據(jù)功率MOS管的輸入電容來定。
因此，一般的過流與短路驅(qū)動(dòng)都不能用芯片直接驅(qū)動(dòng)，一定要外加。在大電流(超過50A)工作時(shí)，一定要做到多級(jí)多路驅(qū)動(dòng)，才能保證MOS的同一時(shí)間同一電流正常打開與關(guān)閉。因?yàn)镸OS管有一個(gè)輸入電容，MOS管功率,電流越大，輸入電容也就越大，假如沒有足夠的電流，不會(huì)在短時(shí)間做出完整的控制。尤其是電流超過50A時(shí)，電流設(shè)計(jì)上更要細(xì)化，一定要做到多級(jí)多路驅(qū)動(dòng)控制。這樣才能保證MOS的正常過流與短路保護(hù)。MOS電流平衡，重要講的是多顆MOS并起來用時(shí)，要讓每一顆MOS管通過的電流，打開與關(guān)閉時(shí)間都是一致的。這就要在畫板方面入手了，它們的輸入輸出一定要對(duì)稱，一定要保證每一個(gè)管子通過的電流是一致這才是目的。
6：自耗電量
這個(gè)參數(shù)是越小越好，Z理想的狀態(tài)是為零，但不可能做到這一點(diǎn)。就是因?yàn)槿巳硕枷氚堰@個(gè)參數(shù)做小，有很多人的要求更低，甚至離譜，我們想想，保護(hù)板上有芯片，它們是要工作的，可以做到很低，但是可靠性呢?應(yīng)該是在性能可靠完全OK的情況下再來考量自耗電的問題。有些朋友也許進(jìn)入了誤區(qū)，自耗電分為整體的自耗電和每一串的自耗電。
整體自耗電，假如在100~500uA都是沒什么問題的，因?yàn)閯?dòng)力鋰電池的容量本身就很大。當(dāng)然電動(dòng)工具的另外分析。如5AH的電池，放電500uA，要放多長時(shí)間，因此對(duì)整個(gè)電池組來講是很微弱的。每串自耗電才Z關(guān)鍵的，這個(gè)也不可能為零，當(dāng)然也是在性能完全可行情況下進(jìn)行，但有一點(diǎn)，每一串的自耗電量一定要一致，一般每一串的差別不能超過5uA。這點(diǎn)大家應(yīng)該了解，假如每一串的自耗電不一時(shí)，那么在長時(shí)間擱置下，電池的容量一定會(huì)出現(xiàn)變化的。
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