一文讀懂！鋰電池保護電路的工作原理！

由于鋰電池本身材料的特性：不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，所以我們平時用的鋰電池出廠的時候都會配套保護電路板，來規避以上這些情況對鋰電池本身可能帶來的損害。

上圖是一個典型的成品鋰電池保護板，市面上的鋰電池保護板大同小異，不同的是針對的電池的數量不同，電路會有所增加。

鋰電池保護板主要技術功能：過充保護、過放保護、過流\短路保護、過溫保護、均衡保護。

鋰電池保護板的基本技術參數:

均衡電流 ：80mA（VCELL=4.20V時）

均衡起控點：4.18±0.03 V過充門限 ：4.25±0.05 V （4.30±0.05 V可選）

過放門限 ：2.90±0.08 V （2.40±0.05 V可選）

過放延時 ：5mS

過放釋放 ：斷開負載，并且各單體電池電壓均高于過放門限

過流釋放 ：斷開負載釋放

過溫保護 ：有接口，需安裝可恢復性溫度保護開關

工作電流 ：15A（根據客戶選擇）

靜態功耗 ：

短路保護功能：能保護，斷開負載可自恢復

鋰電池保護板典型電路。鋰電池保護板一般是由控制IC、MOS管等組成，上圖我們列舉了兩顆經典的控制IC的典型電路，PT8261，DW01。

過充保護

我們以DW01為例，電池充電時，電流（圖中紅色箭頭表示）從電池包的正極流入，經過電池包后從負極流出，最下方的兩個MOS管均是導通狀態。

充電時，DW01會時刻監測VCC管腳和GND管腳之間的電壓，當這個電壓大于等于過充截止電壓且滿足過充電壓的延時時間時，DW01會通過控制OC腳來關閉MOS管M2，M2被關閉之后，充電回路被切斷（M2的體二極管也是反向截止的），這個時候，電池只能放電。

過充保護解除條件（滿足其一即可）：

電池包兩端的電壓下降到保護IC的過充恢復電壓。

在電池包的輸出端加負載放電，放電到電壓小于過充保護電壓。

過放保護

我們以DW01為例，在電池包兩端加負載放電時，電流（圖中紅色箭頭表示）與充電是相反的，如上圖所示。

放電時，DW01同樣會時刻監測VCC管腳和GND管腳之間的電壓，當這個電壓小于等于過放截止電壓且達到過放電壓的延時時間，DW01會通過OD管腳關閉M1，M1被關閉之后，放電回路被切斷（M1的體二極管是反向截止），這個時候，電池只能充電。

過放保護解除條件：

拿掉負載，給電池包充電，當CS-VCC之間的電壓達到過放恢復電壓值時，DW01會重新打開MOS管M1。

過流保護

過流保護指的是過放電流的保護，DW01時刻監測CS-VCC之間的電壓值，當電壓值達到過流保護或者短路保護的閾值且滿足延時時間，DW01會將MOS管M1關閉，切斷放電回路。

過電流保護解除的條件是：將輸出端負載拿掉，DW01會自動將M1重新打開。

短路保護

短路保護電壓值指的是電流流經M1和M2上的導通壓降，即可以得出，如果MOS管的導通內阻越大，保護電流值就越小。如：內阻為20mΩ的MOS管，選用的過電流值為0.15V的控制IC，那過流保護的電流應為：0.15V/（0.02*2）=3.75A。

鋰電池保護板與電池管理系統BMS的異同

鋰電池保護板與電池管理系統都是對鋰電池起保護作用的。它們之間的區別在于：

鋰電池保護板是以IC、MOS管和電阻、電容元件組成的，是鋰電池的重要元件。電池管理系統可以編輯且自帶電池管理軟件，相對來說更加智能，等同于鋰電池的大腦，起管控作用。

鋰電池保護板在3C鋰電池和動力電池領域都有著重要的作用，電池管理系統則在動力電池領域中應用。

電池管理系統相對于電池保護板更好操作，但是在低溫中的性能不穩定。

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