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鋰電池保護(hù)板原理圖 常見的一些不良反應(yīng)分析及選擇注意事項(xiàng)-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2018-10-10 

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鋰電池保護(hù)板
什么是鋰電池保護(hù)板

鋰電池保護(hù)板是對串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù);在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值(一般±20mV),實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果;同時(shí)檢測電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài),保護(hù)并延長電池使用壽命;欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過放電而損壞。

鋰電池保護(hù)板的構(gòu)成和主要作用

一、鋰電池保護(hù)板的構(gòu)成

鋰電池保護(hù)板(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,即時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

鋰電池保護(hù)板

鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件NTC、ID存儲(chǔ)器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路溝通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻(數(shù)十毫秒)控制MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。NTC是Negative temperaturecoefficient的縮寫,意即負(fù)溫度系數(shù),在環(huán)境溫度升高時(shí),其阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。

鋰電池保護(hù)板

二、鋰電池保護(hù)板的主要作用

一般要求在-25℃~85℃時(shí)Control(IC)檢測控制電芯電壓與充放電回路的工作電流、電壓,在一切正常情況下C-MOS開關(guān)管導(dǎo)通,使電芯與鋰電池保護(hù)電路板處于正常工作狀態(tài),而當(dāng)電芯電壓或回路中的工作電流超過控制IC中比較電路預(yù)設(shè)值時(shí),在15~30ms內(nèi)(不同控制IC與C-MOS有不同的響應(yīng)時(shí)間),將CMOS關(guān)斷,即關(guān)閉電芯放電或充電回路,以保證使用者與電芯的安全。

鋰電池保護(hù)板的工作原理

鋰電池保護(hù)板

如圖中,IC由電芯供電,電壓在2v-5v均能保證可靠工作。

1、過充保護(hù)及過充保護(hù)恢復(fù)

當(dāng)電池被充電使電壓超過設(shè)定值VC(4.25-4.35V,具體過充保護(hù)電壓取決于IC)后,VD1翻轉(zhuǎn)使Cout變?yōu)榈碗娖?,T1截止,充電停止.當(dāng)電池電壓回落至VCR(3.8-4.1V,具體過充保護(hù)恢復(fù)電壓取決于IC)時(shí),Cout變?yōu)楦唠娖?,T1導(dǎo)通充電繼續(xù), VCR必須小于VC一個(gè)定值,以防止頻繁跳變。

2、過放保護(hù)及過放保護(hù)恢復(fù)

當(dāng)電池電壓因放電而降低至設(shè)定值VD(2.3-2.5V,具體過充保護(hù)電壓取決于IC)時(shí), VD2翻轉(zhuǎn),以短時(shí)間延時(shí)后,使Dout變?yōu)榈碗娖?,T2截止,放電停止,當(dāng)電池被置于充電時(shí),內(nèi)部或門被翻轉(zhuǎn)而使T2再次導(dǎo)通為下次放電作好準(zhǔn)備。

3、過流、短路保護(hù)

當(dāng)電路充放回路電流超過設(shè)定值或被短路時(shí),短路檢測電路動(dòng)作,使MOS管關(guān)斷,電流截止。

鋰電池保護(hù)板主要零件的功能介紹

鋰電池保護(hù)板

R1:基準(zhǔn)供電電阻;與IC內(nèi)部電阻構(gòu)成分壓電路,控制內(nèi)部過充、過放電壓比較器的電平翻轉(zhuǎn);一般在阻值為330Ω、470Ω比較多;當(dāng)封裝形式(即用標(biāo)準(zhǔn)元件的長和寬來表示元件大小,如0402封裝標(biāo)識(shí)此元件的長和寬分別為1.0mm和0.5mm)較大時(shí),會(huì)用數(shù)字標(biāo)識(shí)其阻值,如貼片電阻上數(shù)字標(biāo)識(shí)473, 即表示其阻值為47000Ω即47KΩ(第三位數(shù)表示在前兩位后面加0的位數(shù))。

R2:過流、短路檢測電阻;通過檢測VM端電壓控制保護(hù)板的電流 ,焊接不良、損壞會(huì)造成電池過流 、短路無保護(hù),一般阻值為1KΩ、2KΩ較多。

R3:ID識(shí)別電阻或NTC電阻(前面有介紹)或兩者都有。

總結(jié):電阻在保護(hù)板中為黑色貼片,用萬用表可測其阻值,當(dāng)封裝較大時(shí)其阻值會(huì)用數(shù)字表示,表示方法如上所述,當(dāng)然電阻阻值一般都有偏差,每個(gè)電阻都有精度規(guī)格,如10KΩ電阻規(guī)格為+/-5%精度則其阻值為9.5KΩ -10.5KΩ范圍內(nèi)都為合格。

C1、C2:由于電容兩端電壓不能突變,起瞬間穩(wěn)壓和濾波作用。總結(jié):電容在保護(hù)板中為黃色貼片,封裝形式0402較多,也有少數(shù)0603封裝(1.6mm長,0.8mm寬);用萬用表檢測其阻值一般為無窮大或MΩ級別;電容漏電會(huì)產(chǎn)生自耗電大,短路無自恢復(fù)現(xiàn)象。FUSE:普通FUSE或PTC(Positive Temperature Coefficient的縮寫,意思是正溫度系數(shù));防止不安全大電流和高溫放電的發(fā)生,其中PTC有自恢復(fù)功能。

總結(jié):FUSE在保護(hù)板中一般為白色貼片,LITTE公司提供FUSE會(huì)在FUSE上標(biāo)識(shí)字符D-T,字符表示意思為FUSE能承受的額定電流,如表示D額定電流為0.25A,S為4A,T為5A等。

U1:控制IC;保護(hù)板所有功能都是IC通過監(jiān)視連接在VDD-VSS間的電壓差及VM-VSS間的電壓差而控制C-MOS執(zhí)行開關(guān)動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)的。

Cout:過充控制端;通過MOS管T2柵極電壓控制MOS管的開關(guān)。

Dout:過放、過流、短路控制端;通過MOS管T1柵極電壓控制MOS管的開關(guān)。

VM:過流、短路保護(hù)電壓檢測端;通過檢測VM端的電壓實(shí)現(xiàn)電路的過流、短路保護(hù)(U(VM)=I*R(MOSFET))。

總結(jié):IC在保護(hù)板中一般為6個(gè)管腳的封裝形式,其區(qū)別管腳的方法為:在封裝體上標(biāo)識(shí)黑點(diǎn)的附近為第1管腳,然后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)分別為第2、3、4、5、6管腳;如封裝體上無黑點(diǎn)標(biāo)識(shí),則正看封裝體上字符左下為第1管腳,其余管腳逆時(shí)針類推)C-MOS:場效應(yīng)開關(guān)管;保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)者 ;連焊、虛焊、假焊、擊穿時(shí)會(huì)造成電池?zé)o保護(hù)、無顯示、輸出電壓低等不良現(xiàn)象。

總結(jié):CMOS在保護(hù)板中一般為8個(gè)管腳的封裝形式,它時(shí)由兩個(gè)MOS管構(gòu)成,相當(dāng)于兩個(gè)開關(guān),分別控制過充保護(hù)和過放、過流、短路保護(hù);其管腳區(qū)分方法和IC一樣。

在鋰電池保護(hù)板正常情況下,Vdd為高電平,Vss、VM為低電平,Dout、Cout為高電平;當(dāng)Vdd、Vss、VM任何一項(xiàng)參數(shù)變換時(shí),Dout或Cout的電平將發(fā)生變化,此時(shí)MOSFET執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作(開、關(guān)電路),從而實(shí)現(xiàn)電路的保護(hù)和恢復(fù)功能。

1.NTC電阻測試:

用萬用表直接測量NTC電阻值,再與《溫度變化與NTC阻值對照指導(dǎo)》對比。

2.識(shí)別電阻測試:

用萬用表直接測量識(shí)別電阻值,再與《保護(hù)板重要項(xiàng)目管理表》對比。

3.自耗電測試:

調(diào)恒流源為3.7V/500mA;萬用表設(shè)置為uA檔,表筆插入uA接孔,然后與恒流源串聯(lián)起來接保護(hù)板B+、B-如下圖所示:此時(shí)萬用表的讀數(shù)即為保護(hù)板的自耗電,如無讀數(shù)用鑷子或錫線短接B-、P-,激活電路。

4.鋰電池短路保護(hù)測試:

電芯接到保護(hù)板B+、B-上,用鑷子或錫線短接B-、P-,再短接P+、P-;短路后用萬用表測保護(hù)板開路電壓(如下圖所示);反復(fù)短接3-5次,此時(shí)萬用表讀數(shù)應(yīng)與電芯一致,保護(hù)板應(yīng)無冒煙、爆裂等現(xiàn)象。

如上圖所示接好電路,按照重要項(xiàng)目管理表設(shè)置好鋰易安數(shù)據(jù),再按自動(dòng)按鈕,接好后按紅表筆上的按鈕進(jìn)行測試。此時(shí)鋰易安測試儀的燈應(yīng)逐次點(diǎn)亮,表示性能OK。按顯示鍵檢查測試數(shù)據(jù):‘Chg’表示過充保護(hù)電壓;‘Dis’表過放保護(hù)電壓;‘Ocur’表示過流保護(hù)電流。

鋰電池保護(hù)板常見不良分析

一、 無顯示、輸出電壓低、帶不起負(fù)載:

此類不良首先排除電芯不良(電芯本來無電壓或電壓低),如果電芯不良則應(yīng)測試保護(hù)板的自耗電,看是否是保護(hù)板自耗電過大導(dǎo)致電芯電壓低。如果電芯電壓正常,則是由于保護(hù)板整個(gè)回路不通(元器件虛焊、假焊、FUSE不良、PCB板內(nèi)部電路不通、過孔不通、MOS、IC損壞等)。具體分析

步驟如下:

(一)、用萬用表黑表筆接電芯負(fù)極,紅表筆依次接FUSE、R1電阻兩端,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端(假設(shè)電芯電壓為3.8V),逐段進(jìn)行分析,此幾個(gè)測試點(diǎn)都應(yīng)為3.8V。若不是,則此段電路有問題。

1. FUSE兩端電壓有變化:測試FUSE是否導(dǎo)通,若導(dǎo)通則是PCB板內(nèi)部電路不通;若不導(dǎo)通則FUSE有問題(來料不良、過流損壞(MOS或IC控制失效)、材質(zhì)有問題(在MOS或IC動(dòng)作之前FUSE被燒壞),然后用導(dǎo)線短接FUSE,繼續(xù)往后分析。

2. R1電阻兩端電壓有變化:測試R1電阻值,若電阻值異常,則可能是虛焊,電阻本身斷裂。若電阻值無異常,則可能是IC內(nèi)部電阻出現(xiàn)問題。

3. IC測試端電壓有變化:Vdd端與R1電阻相連。Dout、Cout端異常,則是由于IC虛焊或損壞。

4. 若前面電壓都無變化,測試B-到P+間的電壓異常,則是由于保護(hù)板正極過孔不通。

(二)、萬用表紅表筆接電芯正極,激活MOS管后,黑表筆依次接MOS管2、3腳,6、7腳,P-端。

1.MOS管2、3腳,6、7腳電壓有變化,則表示MOS管異常。

2.若MOS管電壓無變化,P-端電壓異常,則是由于保護(hù)板負(fù)極過孔不通。

二、 短路無保護(hù):

1. VM端電阻出現(xiàn)問題:可用萬用表一表筆接IC2腳,一表筆接與VM端電阻相連的MOS管管腳,確認(rèn)其電阻值大小。看電阻與IC、MOS管腳有無虛焊。

2. IC、MOS異常:由于過放保護(hù)與過流、短路保護(hù)共用一個(gè)MOS管,若短路異常是由于MOS出現(xiàn)問題,則此板應(yīng)無過放保護(hù)功能。

3. 以上為正常狀況下的不良,也可能出現(xiàn)IC與MOS配置不良引起的短路異常。如前期出現(xiàn)的BK-901,其型號(hào)為‘312D’的IC內(nèi)延遲時(shí)間過長,導(dǎo)致在IC作出相應(yīng)動(dòng)作控制之前MOS或其它元器件已被損壞。注:其中確定IC或MOS是否發(fā)生異常最簡易、直接的方法就是對有懷疑的元器件進(jìn)行更換。

三、 短路保護(hù)無自恢復(fù):

1. 設(shè)計(jì)時(shí)所用IC本來沒有自恢復(fù)功能,如G2J,G2Z等。

2. 儀器設(shè)置短路恢復(fù)時(shí)間過短,或短路測試時(shí)未將負(fù)載移開,如用萬用表電壓檔進(jìn)行短路表筆短接后未將表筆從測試端移開(萬用表相當(dāng)于一個(gè)幾兆的負(fù)載)。

3. P+、P-間漏電,如焊盤之間存在帶雜質(zhì)的松香,帶雜質(zhì)的黃膠或P+、P-間電容被擊穿,IC Vdd到Vss間被擊穿.(阻值只有幾K到幾百K).

4. 如果以上都沒問題,可能IC被擊穿,可測試IC各管腳之間阻值。

四、 內(nèi)阻大:

1. 由于MOS內(nèi)阻相對比較穩(wěn)定,出現(xiàn)內(nèi)阻大情況,首先懷疑的應(yīng)該是FUSE或PTC這些內(nèi)阻相對比較容易發(fā)生變化的元器件。

2. 如果FUSE或PTC阻值正常,則視保護(hù)板結(jié)構(gòu)檢測P+、P-焊盤與元器件面之間的孔阻值,可能過孔出現(xiàn)微斷現(xiàn)象,阻值較大。

3. 如果以上多沒有問題,就要懷疑MOS是否出現(xiàn)異常:首先確定焊接有沒有問題;其次看板的厚度(是否容易彎折),因?yàn)閺澱蹠r(shí)可能導(dǎo)致管腳焊接處異常;再將MOS管放到顯微鏡下觀測是否破裂;最后用萬用表測試MOS管腳阻值,看是否被擊穿。

五、 ID異常:

1. ID電阻本身由于虛焊、斷裂或因電阻材質(zhì)不過關(guān)而出現(xiàn)異常:可重新焊接電阻兩端,若重焊后ID正常則是電阻虛焊,若斷裂則電阻會(huì)在重焊后從中裂開。

2. ID過孔不導(dǎo)通:可用萬用表測試過孔兩端。

3. 內(nèi)部線路出現(xiàn)問題:可刮開阻焊漆看內(nèi)部電路有無斷開、短路現(xiàn)象。

鋰電池功能測驗(yàn)

1、 I2C材料寫入及核對,如O2、DS、TI、及各家MCU計(jì)劃等

2. 寫入生產(chǎn)日期(當(dāng)天日期)和系列號(hào)--- Write Serial Number and Manu date

3. 補(bǔ)白:SMBUS,I2C,HDQ通信口等;

3.開路電壓測驗(yàn):測量加載電壓后,MOS管是否能正常翻開;

4. 帶載電壓測驗(yàn):測量維護(hù)板的帶載才干,然后反響維護(hù)直流阻抗

5. VCC電壓測量(芯片的作業(yè)電壓是否正常)

6. 芯片的作業(yè)頻率測量(芯片的作業(yè)晶振頻率)

7. 導(dǎo)通電阻測量(MOS管及FUSE阻值測量);

8. 辨認(rèn)電阻—IDR測量;

9. 熱敏電阻---THR;

10. 正常狀況的靜態(tài)功耗電流&休眠靜態(tài)功耗(sleep)

11、關(guān)斷狀況的(Shout Down)靜態(tài)功耗電流;

12. 單節(jié)電池過充保護(hù)測驗(yàn)(COV):

A、保護(hù)下限:測驗(yàn)保護(hù)板是否提前保護(hù),影響電池容量值;

B、保護(hù)上限:測驗(yàn)保護(hù)板是否有保護(hù),影響電池的安全性;

C、保護(hù)延時(shí)刻上、下限:保護(hù)延時(shí)刻是否在規(guī)劃規(guī)模;

D、恢復(fù)測驗(yàn):保護(hù)后,是否能恢復(fù),聯(lián)系電池能否再次運(yùn)用問題。

13. 單節(jié)電池過放保護(hù)測驗(yàn)(CUV);

A、保護(hù)值上下限:一個(gè)是,電池能否放到最底值,容量能否徹底放出來,一個(gè)是必定要保護(hù),不然影響電池的壽數(shù);

B、保護(hù)延時(shí)刻:保護(hù)延時(shí)刻是否在規(guī)劃規(guī)模,

C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻:保護(hù)后,是否能恢復(fù),聯(lián)系電池能否再次運(yùn)用問題。

14.PACK電池過壓保護(hù)測驗(yàn)(POV)保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)刻、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻(如果有測COV,POV不必測,一般比較不主張只測POV,由于總組的POV即便有保護(hù),并不代表每一節(jié)的都能夠保護(hù),萬一有某一節(jié)不保護(hù)了,那就很風(fēng)險(xiǎn)。)

15. PACK電池低壓保護(hù)測驗(yàn)(PUV);保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)刻、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻;原理同CUV,CUV有測CUV,可不測PUV,理由同POV;

16. 充電過流保護(hù)(OCCHG);

A、保護(hù)值上下限:電流太小,關(guān)系充電時(shí)刻,電流過大,關(guān)系電池壽數(shù);

B、保護(hù)延時(shí)刻:關(guān)系電池發(fā)熱堪至燒維護(hù)板問題;

C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻:電池的再次運(yùn)用;

17. 放電過流保護(hù)(OCDSG);

A、保護(hù)值上下限:顯得優(yōu)為重要,下限,不能提前保護(hù),不然影響功率,車跑不快、電動(dòng)工具轉(zhuǎn)不動(dòng)等,上限必定維護(hù),不維護(hù)導(dǎo)至燒電機(jī)、電池發(fā)熱等問題;

B、保護(hù)延時(shí)刻上下限:這個(gè)也比較重要,下限不保護(hù),如果提前保護(hù)了,電動(dòng)工具,會(huì)導(dǎo)致旋不緊;上限不保護(hù),可能導(dǎo)致燒電機(jī)、電池發(fā)熱等問題;

C、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻:影響電池再次運(yùn)用;

18. 堵轉(zhuǎn)電流測驗(yàn);保護(hù)值、保護(hù)延時(shí)刻、恢復(fù)值、恢復(fù)時(shí)刻(電動(dòng)工具應(yīng)該是適當(dāng)重要)

19. 短路保護(hù)測驗(yàn)--- (Short circuit protection),一般比較難測驗(yàn),會(huì)危害保護(hù)器材

20. 充電過溫保護(hù)測驗(yàn)及恢復(fù)測驗(yàn);

21. 放電過溫保護(hù)測驗(yàn)恢復(fù)測驗(yàn);

22. 充電過低溫保護(hù)測驗(yàn)恢復(fù)測驗(yàn);

23. 放電過低溫保護(hù)測驗(yàn)恢復(fù)測驗(yàn);

24. 預(yù)充測驗(yàn)---UDPPC; 過放保護(hù):當(dāng)電池電快要用完時(shí),電壓到一個(gè)要求的最低值,保護(hù)板也會(huì)封閉,不能在放電了,產(chǎn)品因而會(huì)主動(dòng)關(guān)機(jī),構(gòu)成的一種過放保護(hù)效果。過充保護(hù):在給產(chǎn)品充電時(shí),電壓到達(dá)電池最高電壓(4.2V)時(shí),保護(hù)板就會(huì)主動(dòng)斷電封閉,顯現(xiàn)充溢不在繼續(xù)充電了。構(gòu)成的一種過充保護(hù)效果。

短路保護(hù):當(dāng)電池不小心短路時(shí),保護(hù)板會(huì)在幾毫秒內(nèi)主動(dòng)封閉,不會(huì)在通電,這時(shí)就是正負(fù)極碰到一塊也沒事,構(gòu)成的一種短路保護(hù)不會(huì)引起爆破事件發(fā)作。

過電流保護(hù):當(dāng)電池放電時(shí),保護(hù)板會(huì)有一個(gè)最大的約束電流,不同產(chǎn)品是不一樣的,當(dāng)放電超越這個(gè)電流保護(hù)板也會(huì)主動(dòng)封閉。

鋰電池維保護(hù)板選擇事項(xiàng)

1:鋰電池類型和容量選擇

首要要依據(jù)自己電機(jī)功率(需求實(shí)踐功率,一般騎行速度會(huì)對應(yīng)一個(gè)相應(yīng)實(shí)踐功率)來核算電池需求供給的繼續(xù)電流。比方電機(jī)繼續(xù)電流20a(48v下1000w電機(jī)),那么就需求電池能夠長時(shí)刻供給20a電流而溫升很低(哪怕夏日外面35度溫度,電池溫度也最好操控在50度以下)。別的如果48v下20a電流,超壓一倍(96v,比方ecpu3檔)后繼續(xù)電流到50a左右。如果喜愛長時(shí)刻超壓運(yùn)用,那么請選用能繼續(xù)供給50a電流的電池(仍是留意溫升問題)。這兒的電池繼續(xù)電流不是商家標(biāo)稱的電池放電才干。商家標(biāo)稱幾C(或幾十幾百安培)都是電池放電才干,而真的在這種電流下放電,電池發(fā)熱很嚴(yán)峻的,如果不做好散熱,電池壽數(shù)會(huì)很短。(而我們電動(dòng)車運(yùn)用電池環(huán)境是電池扎堆排放,根本不留空隙,包的很嚴(yán)實(shí),更別提怎樣做好強(qiáng)行風(fēng)冷散熱了)。我們的運(yùn)用環(huán)境很惡劣。電池放電電流需降額運(yùn)用。評估電池放電電流才干就是看這個(gè)電流下電池對應(yīng)溫升是多少。

這兒論說的僅有準(zhǔn)則其實(shí)是運(yùn)用進(jìn)程中電池的溫升(高溫是鋰電壽數(shù)死敵)。最好電池溫度操控在50度以下。(20-30度之間最好)。這也意味著如果是容量型鋰電(操控在0.5C以下放電),供給20a的繼續(xù)放電電流需求40ah以上容量(當(dāng)然最主要是要看電池內(nèi)阻)。如果是動(dòng)力型鋰電,依照1C繼續(xù)放電是正常的。哪怕A123超低內(nèi)阻動(dòng)力型鋰電,也平常最好在1C放電(不超越2C為好,2C放電其實(shí)只能放半個(gè)小時(shí)就沒電了,沒太大運(yùn)用價(jià)值)。容量選擇就看車子存放空間巨細(xì),個(gè)人開銷預(yù)算,希望車子活動(dòng)規(guī)模巨細(xì)等要素。(小容量的一般有必要?jiǎng)恿π弯囯姡?/span>

2:電池的選擇拼裝

串聯(lián)運(yùn)用鋰電的大忌是電池自放電嚴(yán)峻不均衡。只需我們都一樣不均衡沒聯(lián)系,問題是這種狀況是急不穩(wěn)定狀況,好的電池自放電很小,要壞的電池自放電很大,自放電不小不大的狀況一般是由好轉(zhuǎn)壞的狀況,這個(gè)進(jìn)程是不穩(wěn)定的。所以需求把自放電大的電池選擇出來,只留自放電小的電池配組(一般合格品自放電都小,廠家是測量過的,問題是很多不合格品流入商場)。

在自放電小的基礎(chǔ)上,選擇容量鄰近的串聯(lián)。即便容量不鄰近也不會(huì)影響電池壽數(shù),可是會(huì)影響整組電池的可用容量,比方15個(gè)容量是20ah,只1個(gè)是18ah,那么這組電池總?cè)萘恐荒苁?8ah。用到最終會(huì)是這個(gè)電池沒電了,維護(hù)板要維護(hù)了,整組電池電壓還比較高(由于其它15個(gè)電池電壓是正常的,還有電)。所以整組電池的放電維護(hù)電壓凹凸能看出整組電池容量是否一起(條件是整組電池滿電的時(shí)分有必要每個(gè)電芯都充溢電了)??倸w,容量凹凸不均衡不影響電池壽數(shù),僅僅影響整組容量,所以盡量選擇容量鄰近的拼裝。

拼裝電池有必要做到電極間良好的歐姆觸摸電阻。就是電線和電極觸摸電阻越小越好,不然觸摸電阻大電極會(huì)發(fā)熱,這個(gè)熱量會(huì)順著電極傳遞給電芯內(nèi)部影響電池壽數(shù)。當(dāng)然拼裝電阻大的體現(xiàn)就是相同放電電流下電池組壓降大。(壓降一部分是電芯內(nèi)阻,一部分是拼裝的觸摸電阻和電線電阻)

3:保護(hù)板選擇及充放電運(yùn)用事項(xiàng)

(數(shù)據(jù)針對磷酸鐵鋰電池,一般3.7v電池原理相同,僅僅數(shù)據(jù)不同)

保護(hù)板意圖是用來保護(hù)電池防止過充電和過放電,防止大電流損壞電池,而且滿電時(shí)做電池電壓均衡(均衡才干一般都比較小,所以如果有自放電大的電芯保護(hù)板是很難均衡的,也有任何狀況都做均衡的保護(hù)板,就是從開端充電就做均衡,好像很少)。

為了電池組壽數(shù),主張任何時(shí)分電池充電電壓都不要超越3.6v,意味著維護(hù)板保護(hù)動(dòng)作電壓不高于3.6v,均衡電壓主張3.4v-3.5v(每個(gè)電芯3.4v現(xiàn)已充進(jìn)大于99%電量了,指的停止?fàn)顩r,大電流充電時(shí)電壓會(huì)升高)。電池放電保護(hù)電壓一般2.5v以上就能夠(2v以上問題不大,一般很少有時(shí)機(jī)用到徹底沒電,所以這個(gè)要求不高)。

充電器主張最高電壓(最終一步充電能夠?yàn)樽罡吆銐撼潆娦问剑?.5*串?dāng)?shù),比方16串的為56v左右。平常充電能夠每節(jié)均勻3.4v截止充電(根本充溢了),這樣電池壽數(shù)有保證,可是由于保護(hù)板還沒開端均衡,如果電芯有自放電大的,會(huì)隨著時(shí)刻推移,體現(xiàn)為整組容量逐步下降。所以還需求定時(shí)(比方每周)把電池每節(jié)充到3.5v-3.6v并堅(jiān)持幾個(gè)小時(shí)(只需均勻大于均衡發(fā)動(dòng)電壓就能夠了),自放電越大,均衡需求時(shí)刻越長,自放電過大的電芯現(xiàn)已很難均衡,需求除掉。所以選擇保護(hù)板的時(shí)分,盡量選擇3.6v過壓維護(hù)的,3.5v左右發(fā)動(dòng)均衡的。(商場上大部分是3.8v以上過壓維護(hù),3.6v以上發(fā)動(dòng)均衡)。其實(shí)選擇適宜均衡發(fā)動(dòng)電壓比維護(hù)電壓還重要,由于最高電壓能夠靠調(diào)節(jié)充電器最高電壓約束(就是平常讓維護(hù)板沒時(shí)機(jī)做高壓維護(hù)),但如果均衡電壓高了,電池組沒時(shí)機(jī)均衡(除非充電電壓大于均衡電壓,但這樣影響電池壽數(shù)),電芯因自放電容量會(huì)慢慢下降(自放電為0的抱負(fù)電芯是不存在的)。

保護(hù)板繼續(xù)放電電流才干。這個(gè)是最不好談?wù)摰臇|西。由于單說維護(hù)板限流才干沒含義。比方一個(gè)75nf75管你讓它繼續(xù)通過50a電流(這時(shí)發(fā)熱功率大概30w左右,同口板至少2個(gè)串聯(lián)60w),只需有散熱片滿意散熱是沒問題的。能夠一向堅(jiān)持在50a乃至更高不燒管。可是你不能說這個(gè)保護(hù)板能繼續(xù)50a電流。由于我們的保護(hù)板大多都放在電池盒里邊和電池離的很近,乃至是近靠著。所以這么高溫度會(huì)導(dǎo)熱電池升溫,問題來了,高溫是電池的死敵。

所以保護(hù)板的運(yùn)用環(huán)境決議了如何選擇限流巨細(xì)(而不是保護(hù)板自身電流才干)。如果是把保護(hù)板從電池盒拿出來,那么幾乎隨便一個(gè)帶散熱片的保護(hù)板都能搞定50a繼續(xù)電流乃至更高(這時(shí)只考慮保護(hù)板才干,不必憂慮溫升給電芯帶來危害)。下面說說我們常用環(huán)境,就是和電池在同一個(gè)密閉空間里。這時(shí)保護(hù)板的最大發(fā)熱功率最好操控在10w以下(如果是小保護(hù)板需求5w以下,大體積保護(hù)板能夠10w以上,由于自身散熱好,溫度不會(huì)太高),至于多少適宜,主張繼續(xù)電流時(shí)整個(gè)板子最高溫度不超越60度(50度以下最好)。理論上保護(hù)板溫度越低越好,對電芯越?jīng)]影響。

同口板由于充電電mos串聯(lián),所以相同狀況比異口板發(fā)熱翻倍,為了相同發(fā)熱,只要管子數(shù)量高4倍(相同類型mos條件下)。 我們核算一下,假設(shè)50a繼續(xù)電流,那么mos內(nèi)阻為2毫歐姆(需求5個(gè)75nf75管才干得到這個(gè)等效內(nèi)阻),發(fā)熱功率是50*50*0.002=5w。這時(shí)是能夠的(其實(shí)2毫歐姆內(nèi)阻的mos電流才干100a以上都沒問題,但發(fā)熱大)。如果是同口板,需求4個(gè)2毫歐姆內(nèi)阻mos(每2個(gè)并聯(lián)內(nèi)阻為1毫歐姆,再串聯(lián),總內(nèi)阻等于2毫歐姆.如果用75管,需求總數(shù)量20只)。100a繼續(xù)電流答應(yīng)發(fā)熱功率10w的話,需求內(nèi)阻為1毫歐姆的管子(當(dāng)然能夠通過mos并聯(lián)得到相同等效內(nèi)阻),如果異口板數(shù)量仍是4倍,如果100a繼續(xù)電流仍最高答應(yīng)5w發(fā)熱功率,那么只能用0.5毫歐姆管子,相對于50a繼續(xù)電流需求數(shù)量4倍mos才干相同發(fā)熱量)。所以在運(yùn)用維護(hù)板時(shí),為了下降溫度,選用內(nèi)阻小的板子,如果內(nèi)阻現(xiàn)已斷定那么請盡量讓板子和外界散熱好點(diǎn)。選擇維護(hù)板別聽賣家忽悠的繼續(xù)多少電流才干,就問保護(hù)板放電回路總內(nèi)阻是多少就能夠自己算了(問用的什么類型管子,用了多少數(shù)量,自己查內(nèi)阻核算)。筆者感覺如果真的在賣家標(biāo)稱繼續(xù)電流下放電,保護(hù)板溫升應(yīng)該比較高。所以最好降額選擇保護(hù)板。(說50a繼續(xù),你用到30a就好了,需求50a繼續(xù)的,最好買80a標(biāo)稱繼續(xù)的)。運(yùn)用48v ecpu的用戶,主張選擇保護(hù)板總內(nèi)阻不大于2毫歐姆。

同口板和異口板差異:同口板是充放電同一根線,充電和放電都受保護(hù)。

異口板是充電線和放電線獨(dú)立,充電口只充電時(shí)保護(hù)過充,如果從充電口放電則不維護(hù)(可是徹底能放電,不過充電口電流才干一般比較小)。放電口是放電時(shí)保護(hù)過放,如果從放電口充電則不保護(hù)過充(所以ecpu的反充電對異口板來說是徹底能用的。而且反充進(jìn)的能量絕比照運(yùn)用的少,所以不必憂慮因反充電電池過充了。除非剛充溢電出門,立便是幾公里的下坡,這樣一向發(fā)動(dòng)eabs反充電真有可能把電池搞過充,這種狀況根本不存在),不過正常運(yùn)用充電絕對不能從放電口充電,除非自己一向監(jiān)控充電電壓(比方暫時(shí)路旁邊緊急大電流充電,能夠從放電口充電,不需求充溢就繼續(xù)騎行,不必憂慮過充)

算好你的電機(jī)最大繼續(xù)電流,選擇適宜容量或動(dòng)力的電池能滿意這個(gè)繼續(xù)電流而溫升得到操控,選維護(hù)板內(nèi)阻越小越好。維護(hù)板過流維護(hù)其實(shí)只需求短路維護(hù)等非正常運(yùn)用維護(hù)就好了(千萬別想通過維護(hù)板限流來約束操控器或電機(jī)需求電流)。由于如果你電機(jī)需求50a電流,你非用維護(hù)板限流40a,會(huì)導(dǎo)致常常維護(hù),操控器俄然斷電反而簡單壞操控器。(我的4組電池裝車一年半了,從沒有一次時(shí)機(jī)因大電流放電維護(hù)板維護(hù)過,由于線路沒短路過,而且大電流時(shí)往往空開就直接跳掉了,保護(hù)板一般答應(yīng)瞬間大電流)。

9、鋰電池保護(hù)板注意事項(xiàng)

1、不要把電容式鋰電池放在口袋里

如果你要隨身攜帶備用電池,請確保它們沒法兒意外漏電;如果鄰近有什么導(dǎo)電終端會(huì)使你的電池發(fā)作點(diǎn)意外,適當(dāng)好是采納一個(gè)防范措施來保證你的人生安全。一些電子煙廠商會(huì)在隨配的套裝里附贈(zèng)一個(gè)電池的硅膠或許其他絕緣體的維護(hù)套,用這個(gè)把暴露的電池極彼此阻隔開來,防止它們之間發(fā)作磕碰,然后防止意外的爆破事端。究竟這玩意兒并不是放兜里就會(huì)隨時(shí)爆破的,關(guān)鍵看你怎樣放?

2、如果電容式鋰電池外包有異,請不要運(yùn)用它

常常查看電池的外包殼,盡管這是一層包裝殼,卻起到保護(hù)電池的效果。隨著長時(shí)間地充電和插拔,會(huì)不可防止地危害到電池的外殼。所以要定時(shí)查看電池的外包裝,發(fā)現(xiàn)有洼陷或不明液體滲漏時(shí),就得留意了,這樣的電池千萬不能再用,趕緊換電池,防止電池漏液發(fā)作爆破~實(shí)在是無法用肉眼區(qū)分電池的好壞時(shí),電池檢測儀來幫你!

3、不要由于它酷,你就運(yùn)用它

我們都知道,部分動(dòng)手能力強(qiáng)的玩家總喜歡標(biāo)新立異,追求一些與眾不同的設(shè)備,于是混合在一起的配件并未經(jīng)過相關(guān)儀器的安全監(jiān)測,當(dāng)中的細(xì)小誤差雖說不大,但有時(shí)也會(huì)成為導(dǎo)致電子煙爆炸的元兇。所以并不推薦!鋰離子電池發(fā)生故障的典型模式是,電解質(zhì)被加熱至沸點(diǎn),電池的內(nèi)部壓力升高到一個(gè)點(diǎn),以至電池頂部的封口板破裂,壓力突然釋放沖出電池的密封端。

總結(jié):

鋰電運(yùn)用需求操控最高溫度(大電流放電引起的溫升或和環(huán)境一起引起的),操控最高充電電壓和最低放電電壓(用保護(hù)板和充電器合作完成)。平常不必時(shí)最好使電池呆在渠道電壓(磷酸鐵鋰3.25-3.3v左右)。保護(hù)板的內(nèi)阻越低越好,越低越不發(fā)熱。保護(hù)板限流巨細(xì)是靠康銅絲取樣電阻決議的,但繼續(xù)電流才干是mos決議的(由于mos內(nèi)阻決議溫升)。


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