锂动力电池的掩护由电子电路构成,在-40℃~+85℃的情况下时候精确的监督电芯的电压、充放回路的电流及电芯温度,实时节制电流回路的通断。针对单一电芯掩护的掩护板设计会相对简单,而针对锂动力电池包掩护的掩护板设计,依照分歧的必要,其设计繁杂水平各不雷同。
在锂动力电池包掩护板设计中必要斟酌的因素较多,如电压平台问题,锂动力电池包在使用中每每被要求很年夜的平台电压,以是设计锂动力电池包掩护板时只管即便使掩护板不影响电芯的放电电压,如许对节制IC、采样电阻等元件的要求就会很高,电流采样电阻应满意高周详度,低温度系数,无感等要求。锂电池掩护板的电路如图1所示,在图1中,B+、B-分离是接电芯的正、负极;P+、P-分离是掩护板输出的正、负极;T为温度电阻(NTC)端口。锂电池掩护板的主要功效有过充掩护、过放掩护、过流掩护、短路掩护、温度掩护。

(1)过充掩护
锂动力电池包过充掩护的界说:当锂动力电池包某一串电压年夜于(过压)最年夜值时,且到达掩护延迟光阴,IC节制Q2关断充电回路。场效应管Q1、Q2可等效为两只开关,当Q1或Q2的G极电压年夜于1V时,开关管导通。导通开关管的D、S间内阻很小(数十毫欧姆),相称于开封闭合;当G极电压小于0.7V时,开关管截止,截止的开关管的D、S极间的内阻很年夜(几兆欧姆),相称于开关断开。
在锂动力电池包充电时,当锂动力电池包经由过程充电器正常充电时,跟着充电光阴的增长,电芯两头的电压将逐渐升高,当电芯电压升高到4.4V(通常称为过充掩护电压)时,节制IC将断定电芯已处于过充电状况,节制IC将使Q2截止,此时电芯的B一极与掩护电路的P-端之间处于断开状况并坚持,即电芯的充电回路被堵截,结束充电。
当掩护电路的P+与P-端接上放电负载后,是以时固然过充电节制开关管Q2截止,但其内部的二极管正偏向与放电回路的电流偏向雷同,以是仍可对负载放电。当电芯两头电压低于4.3V(通常称为过充电掩护规复电压)时,节制IC将Q2退出过充电掩护状况,即Q2导通,即电芯的B-端与掩护电路P-端又从新接上,电芯又能进行正常的充电。
(2)过放掩护
锂动力电池包过放掩护的界说:当锂动力电池包某一串电压小于(欠压)最年夜值时,且到达掩护延迟,IC节制Q1关断放电回路。当电芯经由过程外接的负载进行放电时,锂动力电池包两头的电压将逐步低落,同时节制IC内部将经由过程电阻R1及时监测锂动力电池包电压,当单体电芯电压降落到2.3V(通常称为过放掩护电压)时,节制IC以为单体电芯已处于过放电状况,节制IC将使Q1截止,此时电芯的B-与P-之间处于断开状况,即锂动力电池包的放电回路被堵截,电芯将结束放电。
掩护板处于过放电状况并一直坚持到掩护板的P+与P-间电压上升到IC的门限电压(一样平常为3.1V,通常称为过放电掩护规复电压),节制IC将使Q1再次导通。即锂动力电池包的B-与掩护板的P-又从新接上,锂动力电池包经充电器直接充电。