鋰離子電池保護板的用途

電壓保護

過充，過放，這要根據(jù)電池的材料不同而有所改變，這點看似簡單，但要細(xì)節(jié)上來看，還是有相關(guān)經(jīng)驗學(xué)問的。過充保護，在我們以往的單節(jié)電池保護電壓都會高出電池充飽電壓50~150mV。但是動力鋰電池不相同，假如你要想延長電池壽命，你的保護電壓就選擇電池的充飽電壓，甚至還要比此電壓還低些。比如錳鋰離子電池，可以選擇4.18V~4.2V。因為它是多串?dāng)?shù)的，整個電池組的壽命容量重要是以容量最低的那顆電池以準(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，所以過充保護電壓點不要選擇太高。這個保護延時可以做到1S,防止脈沖的影響從而保護。

過放保護，也是與電池的材料有關(guān)，如錳鋰離子電池一般選擇在2.8V~3.0V。盡量要比它單顆電池過放的電壓稍高點。因為，在國內(nèi)生產(chǎn)的電池，電池電壓低于3.3V后，各顆電池的放電特性完全不一，因此是提前保護電池，這樣對電池的壽命是一個很好的保護。總的一點就是盡量讓每一顆電池都工作在輕充輕放下工作，一定是對電池的壽命是一個幫助。過放保護延滯時間，它要根據(jù)負(fù)載的不同而有所改變，比如電動工具類的，他的啟動電流一般都在10C以上，因此會在短時間內(nèi)把電池的電壓拉到過放電壓點從而保護。此時無法讓電池工作。這是值得注意的地方。

電流保護

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MOS沒什么影響，但是大電流呢，這個就要好好做些處理了，在通過額定電流時，小電流10A以下，我們可以直接用電壓來驅(qū)動MOS管。大電流，一定是要加驅(qū)動，給MOS足夠大的驅(qū)動電流。以下在MOS管驅(qū)動有講到工作電流，在設(shè)計的時候，MOS管上不能存在超過0.3W的功率。計算工式：I2*R/N。R為MOS的內(nèi)阻，N為MOS的數(shù)量。假如功率超過，MOS會出現(xiàn)25度以上的溫升，又因它們都是密封的,就算有散熱片，長時間工作時，溫度還是會上去，因為他沒地方可散熱。當(dāng)然MOS管是沒任何問題，問題是他出現(xiàn)熱量會影響到電池，畢竟保護板是與電池放在一起的。

過流保護(最大電流)，此項是保護板必不可少的，非常關(guān)鍵的一個保護參數(shù)。保護電流的大小與MOS的功率息息相關(guān)，因此在設(shè)計時，要盡量給出MOS能力的余量。在布板的時候，電流檢測點一定要選好位置，不能只接通就行，這要相關(guān)經(jīng)驗值。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，因為它的信號很容易受到干擾。過流保護延時，它也是要根不同的產(chǎn)品做相應(yīng)的調(diào)整。在此不多說了。

短路保護

嚴(yán)格來講，他是一個電壓比較型的保護，也就是講是用電壓的比較直接關(guān)斷或驅(qū)動的，不要經(jīng)過多余的處理。短路延時的設(shè)置也很關(guān)鍵，因為在我們的產(chǎn)品中，輸入濾波電容都是很大的，在接觸時第一時間給電容充電，此時就相當(dāng)于電池短路來給電容充電。

溫度保護

一般在智能電池上都會用到，也是不可少的。但往往它的完美總會帶來另一方面的不足。我們重要是檢測電池的溫度來斷開總開關(guān)來保護電池本身或負(fù)載。假如是在一個恒定的環(huán)境條件下，當(dāng)然不會有什么問題。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。如在北方的冬天，我們定在多少合適?又如夏天的南方地區(qū)，又定多少合適?顯然范圍太寬不可控的因素太多，仁者見仁，智者見智的去選擇了。

MOS保護

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MOS管體上的溫升了一般不超過25度的溫升，個人相關(guān)經(jīng)驗值，只供參考。MOS的驅(qū)動，也許會有的人會講，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)動部分沒有做好，驅(qū)動MOS要有足夠大的電流，具體多大的驅(qū)動電流，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)動都不能用芯片直接驅(qū)動，一定要外加。在大電流(超過50A)工作時，一定要做到多級多路驅(qū)動，才能保證MOS的同一時間同一電流正常打開與關(guān)閉。因為MOS管有一個輸入電容，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，不會在短時間做出完整的控制。尤其是電流超過50A時，電流設(shè)計上更要細(xì)化，一定要做到多級多路驅(qū)動控制。這樣才能保證MOS的正常過流與短路保護。MOS電流平衡，重要講的是多顆MOS并起來用時，要讓每一顆MOS管通過的電流，打開與關(guān)閉時間都是一致的。這就要在畫板方面入手了，它們的輸入輸出一定要對稱，一定要保證每一個管子通過的電流是一致這才是目的。

自耗電量

這個參數(shù)是越小越好，最理想的狀態(tài)是為零，但不可能做到這一點。就是因為人人都想把這個參數(shù)做小，有很多人的要求更低，甚至離譜，我們想想，保護板上有芯片，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，因為動力鋰電池的容量本身就很大。當(dāng)然電動工具的另外分析。如5AH的電池，放電500uA，要放多長時間，因此對整個電池組來講是很微弱的。每串自耗電才最關(guān)鍵的，這個也不可能為零，當(dāng)然也是在性能完全可行情況下進行，但有一點，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。這點大家應(yīng)該了解，假如每一串的自耗電不一時，那么在長時間擱置下，電池的容量一定會出現(xiàn)變化的。