锂电池组保护芯片工作原理和主要元器件

来源：存能电气  日期：2019-04-30 10:04  浏览量：次

　　锂电池组保护芯片工作原理和主要元器件。锂电池组保护板原理非常简单，电子元器件也是没几个，锂电池保护板主要由维护IC和MOS管构成，是用来保护锂电池电芯安全的器材。锂电池具有放电电流大、内阻低、寿数长、无回忆效应等被人们广泛运用。

　　锂电池组保护芯片工作原理

　　锂电池PACK设计过程中一定会用到锂电池保护板或者相应的BMS，甚至于各种通信协议，但是锂电池保护十分重要，这些必须要要知道保护芯片工作原理，只有了解这些基本的保护芯片工作原理，才能更好的设计锂电池组，甚至可以协助品质部分一起分析异常电池或电路。

　　1、保护芯片工作原理中的主要元器件的介绍：IC：它是保护芯片的核心，首先取样电池电压，然后通过判断发出各种指令。MOS管：它主要起开关作用

　　2、保护芯片正常工作：保护芯片上MOS管刚开始可能处于关断状态，电池接上保护芯片后，必须先触发MOS管，P+与P-端才有输出电压，触发常用方法——用一导线把B-与P-短接。

　　3、保护芯片过充保护：在P+与P-上接上一高于电池电压的电源，电源的正极接B+、电源的负极接B-，接好电源后，电池开始充电，电流方向如图所示的I1的流向电流从电源正极出发，流经电池、D1、MOS2到电源负极（这时MOS1被D1短路），IC通过电容来取样电池电压的值，当电池电压达到4.25v时，IC发出指令，使引脚CO为低电平，这时电流从电源正极出发，流经电池、D1、到达MOS2时由于MOS2的栅极与CO相连也为低电平，MOS2关断，整个回路被关断，电路起到保护作用。

　　4、保护芯片过放保护：在P+与P-上接上一合适的负载后，锂电池组开始放电其电流方向如I2，电流从电池的正极经负载、D2、MOS1到电池的负极，（这时MOS2被D2短路）；当电池放电到2.5v时IC采样并发出指令，让MOS1截止，回路断开，电池被保护了。

　　5、过流保护：在P+与P-上接上一合适的负载后，电池开始放电其电流方向如I2，电流从电池的正极经负载、D2、MOS1到电池的负极，（这时MOS2被D2短路）；当负载突然减小，IC通过VM引脚采样到突然增大电流而产生的电压这时IC采样并发出指令，让MOS1截止，回路断开，电池被保护了。

　　6、短路保护：在P+与P-上接上空负载后，锂电池组开始放电其电流方向如I2，电流从电池的正极经负载、D2、MOS1到电池的负极，（这时MOS2被D2短路）；IC通过VM引脚采样到突然增大电流而产生的电压这时IC采样并发出指令，让MOS1截止，回路断开，电池被保护了。

　　锂电池组保护芯片主要元器件

　　锂电池组的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板由电子元件组成，在－40℃～＋85℃的环境下时刻准确地监视电芯的电压和充放电回路的电流，并及时控制电流回路的通断；PTC的主要作用是在高温环境下进行保护，防止电池发生燃烧、爆炸等恶性事故。

　　一、过流保护器PTC

　　1、PTC元器件支持电池组过大电流保护，该器件会随温度升高，电阻线性变大，当电流或温度升高到某一定值时，阻值发生突变（变大），从而使电流变到mA级，待温度下降，又会回复正常，可作为电池连接片串入电池组中。

　　2、PTC在锂电池组电子线路常被称为过流保护器，成本相对较高。

　　3、PTC（Polyswitch高分子聚合物开关），又名过流保护器，主要用于小功率电子设备的短路及过载保护。

　　二、热敏开关NTC

　　1、该NTC元器件能迅速感应电路中电流及温度变化温度过高或电流过达可使该开关内双金属片温度达到开关的额定值，金属片跳脱，起到保护电池及用电器的作用，在锂电池电路保护应用中经常可以见到。

　　2、热敏开关NTC金属片跳脱后可能不复位，导致电池组电压无法工作。

　　三、保险丝FUSE

　　1、当电路中电流超过额定值或电池的温度商升到一定值时，FUSE保险丝熔断使电路断开来保护电池组和用电器免遭破坏；

　　2、FUSE能感应电路电流及温度，保险丝熔断后无法恢复，需要及时更换，相对比较麻烦，不过现在市场上已出现可自恢复的FUSE保险丝了。

　　以上就是锂电池组保护芯片工作原理和主要元器件介绍，为了防止锂电池组在过充电、过放电、过电流等异常状态影响电池寿命,通常要通过锂电池保护装置来防止异常状态对电池的损坏。