鋰離子電池保護芯片原理,鋰離子電池保護IC的功能

鋰離子電池保護芯片原理，鋰離子電池保護IC的功能。鋰離子電池保護芯片工作原理包括過充保護,過放保護,過流保護,短路保護等。在功能方面，保護IC不需要整合所有的功能，可依據不同的鋰離子電池材料開發出單一保護IC，如惟有過充保護或過放保護功能，這樣可以大幅減少成本及尺寸。

鋰離子電池保護芯片原理

鋰離子電池PACK設計過程中一定會用到鋰離子電池保護板或者相應的BMS，甚至于各種通信協議，但是鋰離子電池保護十分緊要，這些非得要要了解保護芯片工作原理，惟有知道這些基本的保護芯片工作原理，才能更好的設計鋰離子電池包，甚至可以協助品質部分一起分解異常電池或電路。

1、保護芯片工作原理中的主要元器件的解析：IC：它是保護芯片的核心，首先取樣電池電壓，然后通過判斷發出各種指令。MOS管：它主要起開關作用。

2、保護芯片正常工作：保護芯片上MOS管剛開始可能處于關斷狀態，鋰離子電池接上保護芯片后，非得先觸發MOS管，P+與P-端才有輸出電壓，觸發常用辦法——用一導線把B-與P-短接。

3、保護芯片過充保護：在P+與P-上接上一高于電池電壓的電源，電源的正極接B+、電源的負極接B-，接好電源后，鋰離子電池開始充電，電流方向流向電流從電源正極出發，流經電池、D1、MOS2到電源負極，IC通過電容來取樣電池電壓的值，當電池電壓達到4.25v時，IC發出指令，使引腳CO為低電平，這時電流從電源正極出發，流經電池、D1、到達MOS2時由于MOS2的柵極與CO相連也為低電平，MOS2關斷，整個回路被關斷，電路起到保護作用。

4、保護芯片過放保護：在P+與P-上接上一適宜的負載后，電池開始放電其電流方向如I2，電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極；當電池放電到2.5v時IC采樣并發出指令，讓MOS1截止，回路斷開，電池被保護了。

5、過流保護：在P+與P-上接上一適宜的負載后，電池開始放電其電流方向如I2，電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極，當負載猛然減小，IC通過VM引腳采樣到猛然增大電流而萌生的電壓這時IC采樣并發出指令，讓MOS1截止，回路斷開，電池被保護了。

6、短路保護：在P+與P-上接上空負載后，電池開始放電電流方向如I2，電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極，IC通過VM引腳采樣到猛然增大電流而萌生的電壓這時IC采樣并發出指令，讓MOS1截止，回路斷開，鋰離子電池被保護。

鋰離子電池保護IC的功能

鋰離子電池除了過充電保護、過放電保護、過電流保護與短路保護功能等鋰電的保護IC功能外，還有其他的保護IC的新功能。

1.過度充電保護的高精密度化

當鋰電池有過度充電狀態時，為戒備因溫度上升所導致的內壓上升，須截止充電狀態。保護IC將測試電池電壓，當測試到過度充電時，則過度充電測試的功率MOSFET使之切斷而截止充電。此時應留意的是過度充電的測試電壓的高精密度化，在電池充電時，使電池充電到飽滿的狀態是使用者很關心的問題，同時兼顧到安全性問題，因此需要在達到容許電壓時截止充電狀態。要同時符合這兩個條件，非得有高精密度的測試器，目前測試器的精密度為25mV，該精密度將有待于進一步提高。

2.降低保護IC的耗電

隨著使用時間的增加，已充過電的鋰離子電池電壓會逐漸降低，最后低到規格標準值以下，此時就需要再度充電。若未充電而持續使用，可能造成由于過度放電而使電池不能持續使用。為戒備過度放電，保護IC非得測試電池電壓，一旦達到過度放電測試電壓以下，就得使放電一方的功率MOSFET切斷而截止放電。但此時電池本身仍有自然放電及保護IC的消耗電流存在，因此需要使保護IC消耗的電流降到最低程度。

3.過電流/短路保護需有低測試電壓及高精密度的要求

因不明原由導致短路時非得立即停止放電。過電流的測試是以功率MOSFET的Rds（on）為感應阻抗，以監視其電壓的下降，此時的電壓若比過電流測試電壓還高時即停止放電。為了使功率MOSFET的Rds（on）在充電電流與放電電流時有效使用，需使該阻抗值盡量低，目前該阻抗約為20mΩ~30mΩ，這樣過電流測試電壓就可較低。

4.耐高電壓

鋰離子電池組與充電器連接時瞬間會有高壓萌生，因此保護IC應滿足耐高壓的要求。

5.低電池功耗

在保護狀態時，其靜態耗電流非得要小0.1μA.

6.零伏可充電

有些鋰離子電池在存放的過程中可能因為放太久或不正常的原由導致電壓低到0V，故保護IC需要在0V時也可以實現充電。

以上就是鋰離子電池保護芯片原理，鋰離子電池保護IC的功能解析。鋰離子電池保護芯片是保護電池安全的，也就是戒備電池過充爆炸和戒備電池過放容易壞掉而設計，希望幫到你。

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