保护板基础知识剖析.ppt

动力电池知识培训 主讲人：杨勇 2010.12.24 概述 一、动力电池的现状 二、动力电池PACK的组成 三、保护板专业术语 四、保护板工作原理 五、保护板的结构 六、不同保护板的区别 七、保护板行业的知识介绍 八、Pack保护板时注意事项 一、动力电池的现状 1.1、动力电池的发展现状 答：近年来，随着一些电动工具、电动汽车，电动自行车等发展的需要，其动力核心—电池正受到越来越多的关注。而锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、自放电小、无记忆效应和绿色环保等优点备受青睐，是动力电池研究的热点之一。比亚迪，比克，力神等大型锂电企业都纷纷投入大量资金进行产品的研发 一、动力电池的现状 1.2、 动力电池的特点 作为动力电池的理想电池应具有以下特点：（1）能量密度高；（2）比功率高，能瞬间大电流放电（最好能持续）；（3）工作温度范围宽（-20℃-+50℃），特殊应用条件下需要能够在（-40℃-+60℃）的工作；（4）能够快速充放电；（5）具有高的可靠性和安全性；（6）具有较长的使用寿命；（7）价格便宜（现在还比较贵）。 二、动力电池PACK组成 2.1、 动力电池组的组成 。 。 二、动力电池PACK组成 2.2、 电池组保护板 电池保护板是整个电池正常工作和安全的守护神，一个好的动力电池PACK必须要有完整的保护功能。电池保护板的主要功能有以下方面： 1）过充电保护：2)过放电保护： 3) 过电流保护：4) 短路保护： 5）过温度保护：6）均衡功能 扩展功能：电量计量（显示），数据通讯 二、动力电池PACK组成 2.3、 电池组电芯 2.3.1电芯的种类：钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂等 2.3.2电芯的外型：圆柱，方形，软包 三、保护板专业术语 3.1、电池管理系统：（BATTERY MANAGEMENTSYSTEM）简称BMS 3.2、保护板：Protection Board 3.3、过充保护 ：Over charge Protection 3.4、过放保护 ：Over discharge protection 3.5、过流保护：Over current protection 3.6、短路保护 ：Short protection 3.7、内阻 ：Interior resistance 3.8、消耗电流 ：Current consumption 四、保护板工作原理 四、保护板工作原理 4.2、单节保护板IC工作时序图 四、保护板工作原理 4.3、单节保护板工作原理 上图中B是电池，P+、P-是电池块接充电器电源或与手机相接的正负极。 充电状态： 充电时，充电电流由P+进入→B+→ MOS1→MOS2→P-。 在充电的同时，Ic通过Vcc和R1对电池连续进行测量。当检测到电池电压充电到4.2V时（这个电压随不同Ic而异），Ic内的过充电检测电路将检测到的这个信号并将它转换成一系列的电平信号，其中的一个低电平信号传送到Ic的输出端CO，促使MOS2关断，从而终止充电。 放电状态： 放电时，放电电流从电池正极B+→P+→负载（手机）→P-→MOS2→MOS1→B- 在放电的同时，Ic内的过放检测电路连续测量电池两端的电压，当电池电压随着用电时间的加长而下降到2.3V时（这个电压值随不同的ic而异），该检测电路输出信号，使输出端DO为低电平，从而使MOS1关断，终止电池放电。 在某种特殊情况下，如果电池放电时，电流大于某一额定值，Ic内的过电流检测器会输出一个低电平信号到DO端，使MOS1在5~15ms的时间内关断（这个值随不同的电流和不同的MOS管内阻而异）。 在极端情况下，P+、P-端发生短路，则Ic内部的短路检测电路，将会检测到这个信号，并将这个信号转换成低电平，输出到DO端，从而使MOS1在10~50us的时间内关闭，从而切断电路。 五、保护板结构 5.1、保护IC 5.2、MOS 5.3、电阻 5.4、电容 5.5、PCB板 五、保护板结构 5.1、保护板IC 5.1.1、什么是锂离子电池保护IC？ 答：在锂离子电池使用过程中，过充电、过放电对锂电池的电性能都会造成一定的影响，为避免使用中出现这种现象，专门设计了一套电路，并用微电子技术把它小型化，成为一个芯片，该芯片俗称锂电池保护IC。 五、保护板结构 5.1.2、保护IC外形是什么样的？ SOT-2