鋰電池保護板的工作原理及發展前景

　　鋰電池保護板工作原理：

　　鋰電池保護板根據使用IC,電壓等不同而電路及參數有所不同,常用的保護IC有8261，DW01+，CS213，GEM5018等，其中精工的8261系列精度更好，當然價錢也更貴。后面幾種都是臺灣出的，國內次級市場基本都用DW01+和CS213了，下面以DW01+配MOS管8205A（8pin）進行講解：

　　鋰電池保護板其正常工作過程為：

　　當電芯電壓在2.5V至4.3V之間時，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DW01的第1腳、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內的兩個電子開關因其G極接到來自DW01的電壓，故均處于導通狀態，即兩個電子開關均處于開狀態。此時電芯的負極與保護板的P-端相當于直接連通，保護板有電壓輸出。

　　保護板過放電保護控制原理：

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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　　當電芯通過外接的負載進行放電時,電芯的電壓將慢慢降低，同時DW01內部將通過R1電阻實時監測電芯電壓，當電芯電壓下降到約2.3V時DW01將認為電芯電壓已處于過放電電壓狀態，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變為0V，8205A內的開關管因第5腳無電壓而關閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護板處于過放電狀態并一直保持。等到保護板的P與P-間接上充電電壓后，DW01經B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內的過放電控制管導通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經充電器直接充電。

　　保護板過充電保護控制原理：

　　當電池通過充電器正常充電時，隨著充電時間的增加，電芯的電壓將越來越高，當電芯電壓升高到4.4V時，DW01將認為電芯電壓已處于過充電電壓狀態，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變為0V，8205A內的開關管因第4腳無電壓而關閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護板處于過充電狀態并一直保持。等到保護板的P與P-間接上放電負載后，因此時雖然過充電控制開關管關閉,但其內部的二極管正方向與放電回路的方向相同,故放電回路可以進行放電,當電芯的電壓被放到低于4.3V時，DW01停止過充電保護狀態重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內的過充電控制管導通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上，電芯又能進行正常的充放電.

　　保護板短路保護控制原理：

　　在保護板對外放電的過程中，8205A內的兩個電子開關并不完全等效于兩個機械開關，而是等效于兩個電阻很小的電阻，并稱為8205A的導通內阻，每個開關的導通內阻約為30mU03a9共約為60mU03a9，加在G極上的電壓實際上是直接控制每個開關管的導通電阻的大小當G極電壓大于1V時，開關管的導通內阻很小(幾十毫歐)，相當于開關閉合，當G極電壓小于0.7V以下時，開關管的導通內阻很大(幾MΩ)，相當于開關斷開。電壓UA就是8205A的導通內阻與放電電流產生的電壓，負載電流增大則UA必然增大,因UA0.006L×IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡接表明放電電流的大小。上升到0.2V時便認為負載電流到達了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變為0V、8205A內的放電控制管關閉，切斷電芯的放電回路，將關斷放電控制管。換言之DW01允許輸出的最大電流是3.3A，實現了過電流保護。

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標稱電壓：28.8V
標稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應用領域：勘探測繪、無人設備

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　　短路保護控制過程:

　　短路保護是過電流保護的一種極限形式，其控制過程及原理與過電流保護一樣，短路只是在相當于在PP-間加上一個阻值小的電阻(約為0Ω)使保護板的負載電流瞬時達到10A以上，保護板立即進行過電流保護。

　　發展前景

　　由于近幾年的動力鋰電池的飛速發展，無論是生產工藝還是材料技術改進上，或價格的優勢，都有相當大的突破，因此它也為多并多串打下堅實的基礎。替代鉛酸電池的時代越來越近。無論電動自行車還是后備電源，它的市場占有率自然也開始瘋狂擴大，這是不可否認的事實。那么，為了電池的安全與壽命，鋰電池的有效保護自然也少不了，此時保護板在電池包內也是一個非常核心的部件之一。

　　理論上來講，動力多串電池保護板已經沒有太多的電子技術含量了，比如電路與軟件處理，有太多的選擇。其主要是把保護部分如何做到穩定，可靠，更安全，更實用，當然價格也是其中之一。想要真正的想把它做好，那是一件非常復雜細心而又漫長的輪回工作。如果要按經驗與技術值的占比比值的話，技術只占20%。經驗要占到80%。做好動力電池保護板沒有個三五年的經驗，還是有困難的。當然做好與能做是兩回事。為什么會有這樣的結論呢?這是有依據的。說實話，保護板的方案電路并不復雜，只要在電池電子行業工作了一兩年，設計個電路與抄襲人家一個電路不是什么難事。比如：多串動力電池他主要是高電壓，大電流，高內阻工作(微電流)，電池包工作環境的考量等等，這都牽扯到多年的電子專業綜合經驗。大到要對整個PACK的了解，小到一個電阻，電容或晶體管的選型,或是布板時的注意細節。總的一句話，保護板主要是穩定，可靠，安全的保護電池組，保證電池組的正常安全使用或使用得更久，其它添加的特有技術與功能，都是浮云。