怎樣正確使用鋰電池保護板2021-07-12 08:15
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)。
鋰電池保護板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,下面以DW01配MOS管8205A進行講解:
1.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(tài)，即兩個電子開關均處于開狀態(tài)。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。
2.保護板過放電保護控制原理: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(jiān)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(tài)，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，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(tài)。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(tài)并一直保持。等到保護板的P與P-間接上充電電壓后，DW01經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態(tài)，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(jīng)充電器直接充電。
3.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(tài)，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，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(tài)。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(tài)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(tài)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。
4.保護板短路保護控制原理:如圖所示，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30m\U03a9共約為60m\U03a9，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(chǎn)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?yōu)?V、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(xiàn)了過電流保護。
5.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。鋰電池保護板，其作用就是防止鋰電池充電過充或過放而起到相應的保護作用的。過充保護：鋰電池是不能無限制充電的，到了一定程度就發(fā)起鼓甚至爆炸，是相當危險的，所以要有一個過充保護，當電池電壓達到4.35V左右時，保護板會自動截止充電，就不會有過充發(fā)生危險的可能。過放保護：鋰電池內部是由各種化學成分組成的，需要有一定的電壓這樣電池內部的化學成分才不會失去活性，這個電壓一般是2V，當電池電壓過低后，電池內部的化學成分就會失效，就算你后面充電充上去了，其內部的化學成分也大部分失效了，因此要有放電保護，當你的電池電壓掉到2.4V左右時，保護板就會保護，這時就不能在放電了。短路保護：鋰電池的正負極如果短路，是相當可怕的事情，電流能瞬間在這3A以上，打個比方就是能在一瞬間將一個鐵片燒紅，燒在手上就跟燒豬蹄一樣了，保證能聞到肉香味。而且時間再長點，電池就會爆炸了。而短路保護就是這個原理，當正負極回為金屬物品不小短路時，電流超過3A，他能在很短的時間內關閉，使電池停止放電，這樣就不會有危險了。有保護板就能很好的保護電池本身，沒有的話，一是電池本身容易受損，二是有安全危險，這可不是開玩笑的哦。當然，不采用保護板的，因為內阻小了，使用時間可能會長一點點，價格也便宜點，但個人覺得，還是安全第一。
鋰電池保護板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,下面以DW01配MOS管8205A進行講解:
1.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(tài)，即兩個電子開關均處于開狀態(tài)。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。
2.保護板過放電保護控制原理: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(jiān)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(tài)，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，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(tài)。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(tài)并一直保持。等到保護板的P與P-間接上充電電壓后，DW01經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態(tài)，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(jīng)充電器直接充電。
3.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(tài)，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，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(tài)。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(tài)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(tài)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。
4.保護板短路保護控制原理:如圖所示，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30m\U03a9共約為60m\U03a9，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(chǎn)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?yōu)?V、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(xiàn)了過電流保護。
5.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。鋰電池保護板，其作用就是防止鋰電池充電過充或過放而起到相應的保護作用的。過充保護：鋰電池是不能無限制充電的，到了一定程度就發(fā)起鼓甚至爆炸，是相當危險的，所以要有一個過充保護，當電池電壓達到4.35V左右時，保護板會自動截止充電，就不會有過充發(fā)生危險的可能。過放保護：鋰電池內部是由各種化學成分組成的，需要有一定的電壓這樣電池內部的化學成分才不會失去活性，這個電壓一般是2V，當電池電壓過低后，電池內部的化學成分就會失效，就算你后面充電充上去了，其內部的化學成分也大部分失效了，因此要有放電保護，當你的電池電壓掉到2.4V左右時，保護板就會保護，這時就不能在放電了。短路保護：鋰電池的正負極如果短路，是相當可怕的事情，電流能瞬間在這3A以上，打個比方就是能在一瞬間將一個鐵片燒紅，燒在手上就跟燒豬蹄一樣了，保證能聞到肉香味。而且時間再長點，電池就會爆炸了。而短路保護就是這個原理，當正負極回為金屬物品不小短路時，電流超過3A，他能在很短的時間內關閉，使電池停止放電，這樣就不會有危險了。有保護板就能很好的保護電池本身，沒有的話，一是電池本身容易受損，二是有安全危險，這可不是開玩笑的哦。當然，不采用保護板的，因為內阻小了，使用時間可能會長一點點，價格也便宜點，但個人覺得，還是安全第一。
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