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锂电池掩护板各成效 的剖析

锂电池掩护板是对串联锂电池组的充放电掩护。充溢 电时能保险 各单体电池之间的电压分别 小于设定值(一样往常 ±20mV),完成 电池组各单体电池的均充,有用 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、过温形状 ,掩护并延伸 电池运用 寿命。欠压掩护使每一单节电池在放电运用 时阻止 电池因过放电而损坏。

电压掩护

1.电压掩护:过充,过放,这要凭证 电池的质料分别 而有所改动 。

  过充掩护,在糟老头视频aPP官网下载入口以往的单节电池掩护电压都市横跨电池充饱电压50~150mV。可是 动力电池纷歧样,若是 你要想延伸 电池寿命,你的掩护电压就选择电池的充饱电压,甚至还要比此电压还低些。好比三元电池,可以选择4.18V~4.25V;铁锂电池,可以选择3.65-3.9。因为 它是多串数的,整个电池组的寿命容量主要 是以容量最低的那颗电池以准,小容的总是在大电流高电压事情,以是 衰减减速 。而大容量每次都是轻充轻放,自然衰减要慢得多了。为了让小容量的电池也是轻充轻放,以是 过充掩护电压点不要选择太高。这个掩护延时可以做到1S,防止 脉冲的浸染 从而掩护。

  过放掩护,也是与电池的质料相关 ,如三元电池一样往常 选择在2.8V~3.0V;磷酸铁锂电池一样往常 选择在2.3-2.5V。尽管 要比它单颗电池过放的电压稍高点。因为 ,在海外 消费 的电池,电池电压低于3.3V(三元)、2.8V(铁锂)后,各颗电池的放电特征 完全纷歧,是以 是提早 掩护电池,这样对电池的寿命是一个很好的掩护。

  总的一点就是尽管 让每一颗电池都事情在轻充轻放下事情,一定是对电池的寿命是一个资助 。

  过放掩护延滞时间 ,它要凭证 负载的分别 而有所改动 ,好比电开工 具类的,他的启动电流一样往常 都在10C以上,是以 会在短时间 内把电池的电压拉到过放电压点从而掩护。此时无法让电池事情。这是值得注重 的中央 。

电流掩护

2.电流掩护:它主要 体如今 事情电流与过电流使开关MOS断开从而掩护电池组或负载。

  MOS管的损坏主要 是温度急剧降低 ,它的发烧也是电流的巨细及 自己 的内阻来决议 的,虽然小电流,对MOS没什么浸染 ,可是 大电流呢,这个就要好好做些处置赏罚 了, 在经过 额外 电流时,小电流10A以下,糟老头视频aPP官网下载入口可以直接用电压来驱动MOS管。大电流,一定是要加驱动,给MOS足够大的驱动电流。以下在MOS管成效 以及内阻有讲到。

  事情电流,在设计的时间 ,MOS管上不行 存在凌驾0.3W的功率。盘算工式:I2*R/N。R为MOS的内阻,N为MOS的数目 。若是 功率凌驾,MOS会发作 25度以上的温升,又因它们都是密封的,就算有散热片,长时间 事情时,温度照旧会上去,因为 他没中央 可散热。虽然MOS管是没任何效果 ,效果 是他发作 热量会浸染 到电池,理想 掩护板是与电池放在一同 的。

  过流掩护(最大电流),此项是掩护板必不成 少的,很是关键 的一个掩护参数。掩护电流的巨细与MOS的功率痛痒相关 ,是以 在设计时,要尽管 给出MOS才干 的余量。在布板的时间 ,电流检测点一定要选好位置 ,不行 只接通就行。一样往常 建议接在检测电阻的中央 端。还要注重 电流检测端的滋扰效果 ,因为 它的信号很容易遭到 滋扰。

  过流掩护延时,它也是要根分别 的产品 做照应 的调整。

短路掩护

3.短路掩护:严酷 来讲,他是一个电压竞赛 型的掩护,也就是讲是用电压的竞赛 直接关断或驱动的,不要经由 多余的处置赏罚 。

  短路延时的设置也很关键 ,因为 在糟老头视频aPP官网下载入口的产品 中,输入 滤波电容都是很大的,在接触时第一时间 给电容充电,此时就相当于电池短路来给电容充电。

温度掩护

4.温度掩护:一样往常 在智能电池上都市用到,也是不成 少的。但往往它的完善 总会带来另一方面的不及 。糟老头视频aPP官网下载入口主要 是检测电池的温度来断开总开关来掩护电池自己 或负载。若是 是在一个恒定的情形 条件下,虽然不会有什么效果 。因为 电池的事情情形 是糟老头视频aPP官网下载入口不成 控的,太多太严重 的转变 ,是以 欠好选择。如在朔方 的冬天,糟老头视频aPP官网下载入口定在几多适宜 ?又如炎天 的南方 地域,又定几多适宜 ?显然规模太宽不成 控的成分 太多。

MOS成效 以及内阻

5.MOS掩护:主要 是MOS的电压,电流与温度。虽然就是牵涉 到MOS管的选型了。MOS的耐压虽然要凌驾电池组的电压,这是必需 的。电流讲的是在经过 额外 电流时MOS管体上的温升了一样往常 不凌驾25度的温升为最佳。

  MOS的驱动,也许会有的人会讲,我有用低内阻大电流的MOS管,但为何尚有 蛮高的温度?这是MOS管的驱动局限 没有做好,驱动MOS要有足够大的电流,详细 多大的驱动电流,要凭证 功率MOS管的输入 电容来定。是以 ,一样往常 的过流与短路驱动都不行 用芯片直接驱动,一定要外加。在大电流(凌驾50A)事情时,一定要做到多级多路驱动,才干 保险 MOS的一致 时间 一致 电流正常翻开 与封锁 。因为 MOS管有一个输入 电容, MOS管功率,电流越大,输入 电容也就越大,若是 没有足够的电流,不会在短时间 做出完整 的控制。特别 是电流凌驾50A时,电流设计上更要细化,一定要做到多级多路驱动控制。这样才干 保险 MOS的正常过流与短路掩护。

  MOS电流平衡 ,主要 讲的是多颗MOS并起来用时,要让每一颗MOS管经过 的电流,翻开 与封锁 时间 都是分歧 的。这就要在画板方面入手 了,它们的输入 输入 一定要对称,一定要保险 每个 管子经过 的电流是分歧 这才是目的。

自耗电

6.自耗电量:这个参数是越小越好,最理想的形状 是为零,但不成 能做到这一点。应当 是在功用 牢靠 完全OK的情形 下再来考量自耗电的效果 。自耗电分为全体 的自耗电和每一串的自耗电。

  全体 自耗电,若是 在100~500uA都是没什么效果 的,因为 动力电池的容量自己 就很大。虽然电开工 具的另外剖析 。如5AH的电池,放电500uA,要放多久,是以 对整个电池组来讲是很微弱的。

  每串自耗电才最关键 的,这个也不成 能为零,虽然也是在功用 完全可行情形 下举行 ,但有一点,每一串的自耗电量一定要分歧 ,一样往常 每一串的分别 不行 凌驾5uA。这点各人应当 知道 ,若是 每一串的自耗电纷歧时,那么在长时间 弃捐下,电池的容量一定会发作 转变 的。

平衡 成效

7.平衡 :平衡 这一块是重点。如今 最通用的平衡 方式分为两种,一种就是耗能式的,另一种就是转能式的。

  A耗能式平衡 ,主要 是把多串电池中某节电池的电量或电压高的用电阻把多余的电能消耗 掉。它也分如下三种。

  一,充电时时平衡 ,它主要 是在充电时任何一颗电池的电压横跨一切 电池平均 电压时,它就启动平衡 ,无论电池的电压在什么规模,它主要 是运用 在智能软件方案上。虽然怎样 界说可以由软件恣意 调整。此方案的低贱 它能有更多的时间 去做电池的电压平衡 。

  二,电压定点平衡 ,就是把平衡 启动定在一个电压点上,如锰锂电池,许多就定在4.2V最先 平衡 。这种方式只是在电池充电的最后 举行 ,以是 平衡 时间 较短,用处 显而易见 。

  三,静态自动平衡 ,它也可以 在充电的历程中举行 ,也可以 在放电时举行 ,更有特点的是,电池在静态弃捐时,若是 电压纷歧致时,它也在平衡 着,直到电池的电压抵达 分歧 。但有人以为 ,电池都没事情了,为何 掩护板照旧在发烧呢?

  以上三种方式都以是参考电压来完成 平衡 的。可是 ,电池电压高纷歧定代表容量就高,也许截然相反。以下叙说 。

  其低贱 就是本钱 低,设计简朴 ,在电池电压纷歧致时能起到一定的作用,主要 体如今 电池长时间 弃捐自耗惹起 的电压纷歧致。实际 上是有微弱的可行性。

  弱点 ,电路严重 ,元件多,温度高,防静电差,缺点 率高。

详细 讨论 如下

  当新单体电池分容分压分外 阻预先 组成PACK,总会有各此外单体容量偏低,而往往容量最低的那颗单体,在充电的历程中电压一定是上升最快的,也是它最先抵达 启动平衡 电压的,此时,大容量的单体还没抵达 电压点而没有启动平衡 ,小容量简直 最先 平衡 了,这样每一次的循环事情,这颗小容量的单体不时 处于饱充饱放的形状 下事情,而它也是朽迈 最快的,同时内阻自然也会逐渐 的比其它的单体增高,从而构成 一个恶性循环。这是一个极大的误差 。

  元件越多,缺点 率自然就高了。

  温度,显而易见 ,耗能式的,是想把所谓多余的电量用电阻以发烧的方式 来耗掉多余的电能,它确成了名副着实 发烧源。而高温 对电芯自己 来讲是很是致命的一个相当成分 ,它能够 会让电池熄灭 ,也能够 会惹起 电池爆炸。原来糟老头视频aPP官网下载入口是在想尽一切措施去镌汰 整个电池包的温度发作 ,而耗能平衡 呢?同时它的温度高得惊人,各人可以去实验 一下,虽然是在全封锁 的情形 下。总的来说,它是一个发烧体,热是电池的致命天敌。

  静电,小功率的MOS管,防静电才干 太差。已经 有人做过实验,小MOS在事情的情形 ,在消费 加工PCBA贴片时,若是 车间的湿度低于60%,小MOS消费 出来的不良率都市凌驾10%以上,然后再湿度调到80%。小MOS的不良率为零。

        这要批注 一个什么效果 呢?若是 糟老头视频aPP官网下载入口的产品 在朔方 的冬天,小MOS能否 能经过 ,这需求 时间 来验证的。更况且糟老头视频aPP官网下载入口的平衡 上的小MOS用得还很多 。这时有人会恍然,难怪我们 公司退回来的货,少数 是因为 平衡 坏掉而惹起 单体电池损坏,而且都是MOS坏掉了。

B能量转移式平衡 ,它是让大容量的电池以储能的方式转移到小容量的电池,听起来感受很智能很适用 。它也分容量时时平衡 与容量定点平衡 。它是以检测电池的容量来做平衡 的,可是 似乎没思量 到电池的电压。可以想想,以10AH的电池组为例,若是 电池组中有一颗容量在10.1AH,一颗容量小点的在9.8AH,充电电流为2A,能量平衡 电流为0.5A。这时10.1AH的要给小容量9.8AH的转能充电,而9.8AH的电池充电电流就是2A+0.5A=2.5A,这时9.8AH电池的充电电流就是2.5A,这时9.8AH的容量是补出来 了,可是9.8AH电池的电压会是几多呢?显然会比其它电池的上升得更快,若是 到了充电最后 ,9.8AH的一定会大大提早 过充掩护,在每一次的充放电循环,小容量电池不时 处在深充深放的形状 。而其它电池能否 有充饱,踏实 定成分 太多。

  平衡 总结 :小我公家 以为 ,平衡 运用 掩护板来完成 ,有点弊大于利。因为 掩护板就是掩护的,它只做电池在最极端的时间 起到有用 的掩护作用,它没有才干 去把电池的功用 提高 ,掩护板只是一个强迫 局限 ,它只起到掩护作用。

  电芯才是自动 器件,糟老头视频aPP官网下载入口要提高 的是电芯上的功用 与手艺 ,主要 是分歧 性。再说平衡 做在掩护板上,不论 是 从实际 上照旧理想 运用 中,它有弊有益 ,但在实际 上,平衡 有一定的作用,但用处 多大,显然可见。为何?因为 充电一样往常 都是在2~10A的电流,而平衡 糟老头视频aPP官网下载入口最多只能做到200mA。这个分别 太多,同时有些平衡 方案是在充电电压的最后 启动,更显得无济于事 啊。而它有误差 的一面,太多太多。


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