锂电池保护板及BMS知识培训教学PPT课件.ppt

简单保护板 一款共口保护板：30A充放 充电MOS管 放电MOS管 采样电阻 分口和共口区别 分口保护板 共口保护板 为什么要区分共口和分口？ 1，对于客户来说，一般不关心是分口还是共口。他们只需要给他们提供电池正负极。只不过有些客户充电口和放电口共用一个接口，有些客户要求充电口和放电口可以分开接线。 2，保护板过流能力是由MOS管的过流能力和数量决定的；MOS管占了保护板大部分成本。一般来说，充电电流较小，放电电流较大。对于这种应用需求，我们设计成分口保护板，以降低成本 分口和共口选择原则 基本原则 1，个别了解保护板原理和成本构成的客户会指定用分口或共口，这种情况下客户说了算。 2，如果充电电流小，放电电流大。比如充电5A，放电20A。建议选用分口。（充电配置1个MOS管，放电配置4个MOS管） 3，如果充电电流和放电电流差不多，或者充电电流比放电电流大。建议选用共口板。（充电MOS管和放电MOS管一样多） 我司保护板的发展过程 最早我们外购保护板 早期外购的方式在交期、选型、售后维护等方面有很多问题，后来我司自己开发了一些列保护板。我司早期自己开发的保护板在原理方案，物料来料，单板加工检测等方面也存在问题，因此一直以来产品都不是很稳定。 公司原先策略是把我司自己开发的库存保护板用完后不再自己开发生产，全部转为外购。现在很多比较专业的保护板厂家知道我们自己有做保护板，都不愿和我司合作。因此后续可能还需要自己开发。 目前新一代的保护板系列型号在陆续开发中。在功能和可靠性方面都有较大提升。 最新选型表 保护板基本工作原理 充放电端电 电芯 放电MOS管 IC 过放控制 过充控制 - n节电芯 + 充电MOS管 保护板基本工作原理 IC 初始电量较低，单体电压较低 过放控制 过充控制 + - 充电 保护板基本工作原理 IC 过放控制 过充控制 + - 充电 电量增加，单体电压逐渐上升，但仍未到保护电压 保护板基本工作原理 IC 电 量 过放控制 过充控制 + - 充电 3.9V 电池充满，单体电压达到上限保护点，IC控制MOS管关断，停止充电 保护板基本工作原理 过放控制 - IC + 放电 LOAD 电池带电，可以持续放电 保护板基本工作原理 放电 IC + LOAD 电池带电量减小，但电压还未到欠压保护点，继续放电 保护板基本工作原理 - 放电 2.0V IC + LOAD 电池带电量以及很少，电压还到了欠压保护点，IC控制MOS管停止放电 保护板使用需要注意事项 不能随意串联：保护板的开关器件使用的是MOS管，MOS管的价格与其耐压成正比关系，因此设计保护板时选用MOS管的耐压等级一般只会比对应电池组电压高一些，不会留太大余量。 例如：对于4串保护板，电池组最高电压不会超过16V，因此MOS管一般选20V或者25V。 如果用两块4串保护板的电池组串联起来用于组成8串的电池组，当保护板的ＭＯＳ管断开时，整个电池组的电压会施加在ＭＯＳ管上，导致ＭＯＳ管过压击穿损坏。 持续工作电流与峰值电流定义：一般峰值电流定义为持续时间小于１０Ｓ的瞬间电流。 保护板均衡功能 为什么要加均衡：电芯由于生产工艺所限，不可能做到每一个电芯的电压内阻等做到完全一致。在串联使用的过程中，内阻大的电芯先放完电，又先充饱电，长期这样使用，各个串联电芯的容量和电压的差异也越来越明显。 均衡的目的：使各电芯电压保持一致，最大限度的增加电池组的放电容量，延长电池组的使用寿命。 目前最通用的均衡方式主要分为两种，一种是耗能式，另一种 是能量转移式。 保护板均衡原理 电压低于均衡开启电压3.6V 电池电压 1，多个电池单体（cells）并联成一个模块（Module），多个模块串联成电池组（Battery）。每个模块都有一个独立的并联均衡电路。 2，锂电池保护IC测量每一个电池（模块）电压。当电池电压低于均衡开启电压时，均衡电路不启动。 电压低于均衡开启电压3.6V 电压低于均衡开启电压3.6V 保护板均衡原理 电压仍低于均衡开启电压3.6V 电压仍低于均衡开启电压3.6V 电压高于均衡开启电压3.6V IC启动均衡，闭合开关，通过均衡电阻对该电池进行放电。以使该电池的电压上升速度相对于其它节电池电压上升速度相对较慢，达到电池均衡的目的。 均衡电流：I=U/R U：该节电池电压 R：均衡电阻，一般取20Ω~100Ω之间的阻值。根据均衡能力要求确定。 R R R I 保护板均衡原理 电压高于均衡开启电压3.6V 电压高于均衡开启电压3.6V 充电过程中，电池电压逐步上升。任何一节电池电压到达均衡开启电压3.6V，则此串电池对应的均衡电路开启。 I1=U1/R I2=U2