lilunshanglaijiang
，dongliduochuandianchibaohubanyijingmeiyoutaiduodedianzijishuhanliangle，birudianluyuruanjianchuli，youtaiduodexuanze。qizhuyaoshibabaohubufenruhezuodaowending，kekao
，genganquan，gengshiyong，dangranjiageyeshiqizhongzhiyi。xiangyaozhenzhengdexiangbatazuohao，nashiyijianfeichangfuzaxixineryoumanchangdelunhuigongzuo。ruguoyaoanjingyanyujishuzhidezhanbibizhidehua，jishuzhizhan20% 。經驗要占到80% 。做好動力電池保護板沒有個三五年的經驗
，還是有困難的。當然做好與能做是兩回事。為什麼會有這樣的結論呢?這(zhe)是(shi)有(you)依(yi)據(ju)的(de)。說(shuo)實(shi)話(hua)，保(bao)護(hu)板(ban)的(de)方(fang)案(an)電(dian)路(lu)並(bing)不(bu)複(fu)雜(za)，隻(zhi)要(yao)在(zai)電(dian)池(chi)電(dian)子(zi)行(xing)業(ye)工(gong)作(zuo)了(le)一(yi)兩(liang)年(nian)
，設(she)計(ji)個(ge)電(dian)路(lu)與(yu)抄(chao)襲(xi)人(ren)家(jia)一(yi)個(ge)電(dian)路(lu)不(bu)是(shi)什(shen)麼(me)難(nan)事(shi)。比(bi)如(ru)：多串動力電池他主要是高電壓，大電流
，高內阻工作(微電流)，電池包工作環境的考量等等，這都牽扯到多年的電子專業綜合經驗。大到要對整個PACK的了解
，小到一個電阻,電容或晶體管的選型,或是布板時的注意細節。總的一句話，保護板主要是穩定
，可靠

，安全的保護電池組，保證電池組的正常安全使用或使用得更久，其它添加的特有技術與功能
，都是浮雲。下麵我們來討論一下。
　　
donglidianchibaohuban
，gumingsiyi，tashiyonglaibaohudianchiburangsunhuaiyuyanchangdianchideshiyongshouming。erqietazhizaidianchichuxianjiduanwentideqingkuangxiazuochuzuiwendingzuiyouxiaodebaohufangzhichuxianyiwai。pingshibuyinggaidongzuo，dangran，jianshigongzuoshibixuyaode，jiuxiangwomendejiayongdianqizhongdebaoxiansihuobaoxiankaiguanyiyang。zheshibenwentaolunfenxidezongzhi。
　　
保護項目及注意事項
　　
1.電壓保護：過充，過放，這要根據電池的材料不同而有所改變，這點看似簡單
，但要細節上來看，還是有經驗學問的。
　　
過充保護，在我們以往的單節電池保護電壓都會高出電池充飽電壓50~150mV。但dan是shi動dong力li電dian池chi不bu一yi樣yang，如ru果guo你ni要yao想xiang延yan長chang電dian池chi壽shou命ming，你ni的de保bao護hu電dian壓ya就jiu選xuan擇ze電dian池chi的de充chong飽bao電dian壓ya
，甚shen至zhi還hai要yao比bi此ci電dian壓ya還hai低di些xie。比bi如ru錳meng鋰li電dian池chi，可ke以yi選xuan擇ze4.18V~4.2V。因yin為wei它ta是shi多duo串chuan數shu的de，整zheng個ge電dian池chi組zu的de壽shou命ming容rong量liang主zhu要yao是shi以yi容rong量liang最zui低di的de那na顆ke電dian池chi以yi準zhun
，小xiao容rong的de總zong是shi在zai大da電dian流liu高gao電dian壓ya工gong作zuo，所suo以yi衰shuai減jian加jia快kuai。而er大da容rong量liang每mei次ci都dou是shi輕qing充chong輕qing放fang，自zi然ran衰shuai減jian要yao慢man得de多duo了le。為wei了le讓rang小xiao容rong量liang的de電dian池chi也ye是shi輕qing充chong輕qing放fang
，所suo以yi過guo充chong保bao護hu電dian壓ya點dian不bu要yao選xuan擇ze太tai高gao。這zhe個ge保bao護hu延yan時shi可ke以yi做zuo到dao1S,防止脈衝的影響從而保護。
　　
過放保護，也是與電池的材料有關，如錳鋰電池一般選擇在2.8V~3.0V。盡量要比它單顆電池過放的電壓稍高點。因為
，在國內生產的電池，電池電壓低於3.3V後，各顆電池的放電特性完全不一，因此是提前保護電池，這樣對電池的壽命是一個很好的保護。
　　
總的一點就是盡量讓每一顆電池都工作在輕充輕放下工作
，一定是對電池的壽命是一個幫助。
　　
過放保護延滯時間

，它要根據負載的不同而有所改變
，比如電動工具類的，他的啟動電流一般都在10C以上，因此會在短時間內把電池的電壓拉到過放電壓點從而保護。此時無法讓電池工作。這是值得注意的地方。

 

MOS管的損壞主要是溫度急劇升高，它的發熱也是電流的大小及 本身的內阻來決定的，當然小電流
，對MOS沒什麼影響，但是大電流呢
，這個就要好好做些處理了， 在通過額定電流時

，小電流10A以下，我們可以直接用電壓來驅動MOS管。大電流
，一定是要加驅動

，給MOS足夠大的驅動電流。以下在MOS管驅動有講到工作電流，在設計的時候
，MOS管上不能存在超過0.3W的功率。計算工式：I2*R/N。R為MOS的內阻，N為MOS的數量。如果功率超過
，MOS會產生25度以上的溫升
，又因它們都是密封的,就算有散熱片
，長時間工作時，溫度還是會上去，因為他沒地方可散熱。當然MOS管是沒任何問題，問題是他產生熱量會影響到電池
，畢竟保護板是與電池放在一起的。
　　
過流保護(最大電流)，此項是保護板必不可少的，非常關鍵的一個保護參數。保護電流的大小與MOS的功率息息相關
，因此在設計時
，要盡量給出MOSnenglideyuliang。zaibubandeshihou，dianliujiancedianyidingyaoxuanhaoweizhi
，bunengzhijietongjiuxing，zhexuyaojingyanzhi。yibanjianyijiezaijiancedianzudezhongjianduan。haiyaozhuyidianliujianceduandeganraowenti，yinweitadexinhaohenrongyishoudaoganrao。
　　
過流保護延時，它也是要根不同的產品做相應的調整。在此不多說了。
　　
3.短路保護：嚴格來講，他是一個電壓比較型的保護，也就是講是用電壓的比較直接關斷或驅動的，不要經過多餘的處理。
　　
短duan路lu延yan時shi的de設she置zhi也ye很hen關guan鍵jian

，因yin為wei在zai我wo們men的de產chan品pin中zhong，輸shu入ru濾lv波bo電dian容rong都dou是shi很hen大da的de，在zai接jie觸chu時shi第di一yi時shi間jian給gei電dian容rong充chong電dian，此ci時shi就jiu相xiang當dang於yu電dian池chi短duan路lu來lai給gei電dian容rong充chong電dian。
　　
4.溫度保護：一(yi)般(ban)在(zai)智(zhi)能(neng)電(dian)池(chi)上(shang)都(dou)會(hui)用(yong)到(dao)
，也(ye)是(shi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。但(dan)往(wang)往(wang)它(ta)的(de)完(wan)美(mei)總(zong)會(hui)帶(dai)來(lai)另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)的(de)不(bu)足(zu)。我(wo)們(men)主(zhu)要(yao)是(shi)檢(jian)測(ce)電(dian)池(chi)的(de)溫(wen)度(du)來(lai)斷(duan)開(kai)總(zong)開(kai)關(guan)來(lai)保(bao)護(hu)電(dian)池(chi)本(ben)身(shen)或(huo)負(fu)載(zai)。如(ru)果(guo)是(shi)在(zai)一(yi)個(ge)恒(heng)定(ding)的(de)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)下(xia)，當(dang)然(ran)不(bu)會(hui)有(you)什(shen)麼(me)問(wen)題(ti)。由(you)於(yu)電(dian)池(chi)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)是(shi)我(wo)們(men)不(bu)可(ke)控(kong)的(de)，太(tai)多(duo)太(tai)複(fu)雜(za)的(de)變(bian)化(hua)
，因(yin)此(ci)不(bu)好(hao)選(xuan)擇(ze)。如(ru)在(zai)北(bei)方(fang)的(de)冬(dong)天(tian)，我(wo)們(men)定(ding)在(zai)多(duo)少(shao)合(he)適(shi)?又如夏天的南方地區，又定多少合適?顯然範圍太寬不可控的因素太多，仁者見仁，智者見智的去選擇了。
　　
5.MOS保護：主要是MOS的電壓
，電流與溫度。當然就是牽扯到MOS管的選型了。MOS的耐壓當然要超過電池組的電壓，這是必須的。電流講的是在通過額定電流時MOS管體上的溫升了一般不超過25度的溫升
，個人經驗值
，隻供參考。
　
MOS的驅動
，也許會有的人會講，我有用低內阻大電流的MOS管，但為何還有蠻高的溫度?這是MOS管的驅動部分沒有做好
，驅動MOS要有足夠大的電流
，具體多大的驅動電流，要根據功率MOS管的輸入電容來定。因此
，一般的過流與短路驅動都不能用芯片直接驅動，一定要外加。在大電流(超過50A)工作時，一定要做到多級多路驅動，才能保證MOS的同一時間同一電流正常打開與關閉。因為MOS管有一個輸入電容， MOS管功率,電流越大，輸入電容也就越大
，如果沒有足夠的電流

，不會在短時間做出完整的控製。尤其是電流超過50A時，電流設計上更要細化，一定要做到多級多路驅動控製。這樣才能保證MOS的正常過流與短路保護。
　　
MOS電流平衡
，主要講的是多顆MOS並起來用時，要讓每一顆MOS管guan通tong過guo的de電dian流liu，打da開kai與yu關guan閉bi時shi間jian都dou是shi一yi致zhi的de。這zhe就jiu要yao在zai畫hua板ban方fang麵mian入ru手shou了le，它ta們men的de輸shu入ru輸shu出chu一yi定ding要yao對dui稱cheng，一yi定ding要yao保bao證zheng每mei一yi個ge管guan子zi通tong過guo的de電dian流liu是shi一yi致zhi這zhe才cai是shi目mu的de。
　　
6.自耗電量, zhegecanshushiyuexiaoyuehao，zuilixiangdezhuangtaishiweiling，danbukenengzuodaozheyidian。jiushiyinweirenrendouxiangbazhegecanshuzuoxiao

，youhenduorendeyaoqiugengdi，shenzhilipu，womenxiangxiang
，baohubanshangyouxinpian，tamenshiyaogongzuode，keyizuodaohendi
，danshikekaoxingne?應該是在性能可靠完全OK的情況下再來考量自耗電的問題。有些朋友也許進入了誤區，自耗電分為整體的自耗電和每一串的自耗電。
　　
整體自耗電，如果在100~500uA都是沒什麼問題的，因為動力電池的容量本身就很大。當然電動工具的另外分析。如5AH的電池
，放電500uA，要放多久，因此對整個電池組來講是很微弱的。
　　
meichuanzihaodiancaizuiguanjiande
，zhegeyebukenengweiling
，dangranyeshizaixingnengwanquankexingqingkuangxiajinxing，danyouyidian，meiyichuandezihaodianliangyidingyaoyizhi，yibanmeiyichuandechabiebunengchaoguo5uA。這點大家應該知道
，如果每一串的自耗電不一時，那麼在長時間擱置下

，電池的容量一定會產生變化的。
　　
7.均衡：均衡這一塊是此文章的論述的重點。目前最通用的均衡方式分為兩種，一種就是耗能式的，另一種就是轉能式的。
　　
A耗能式均衡,主要是把多串電池中某節電池的電量或電壓高的用電阻把多餘的電能損耗掉。它也分如下三種。
　　
一(yi)，充(chong)電(dian)時(shi)時(shi)均(jun)衡(heng)，它(ta)主(zhu)要(yao)是(shi)在(zai)充(chong)電(dian)時(shi)任(ren)何(he)一(yi)顆(ke)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)高(gao)出(chu)所(suo)有(you)電(dian)池(chi)平(ping)均(jun)電(dian)壓(ya)時(shi)
，它(ta)就(jiu)啟(qi)動(dong)均(jun)衡(heng)
，無(wu)論(lun)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)在(zai)什(shen)麼(me)範(fan)圍(wei)，它(ta)主(zhu)要(yao)是(shi)應(ying)用(yong)在(zai)智(zhi)能(neng)軟(ruan)件(jian)方(fang)案(an)上(shang)。當(dang)然(ran)如(ru)何(he)定(ding)義(yi)可(ke)以(yi)由(you)軟(ruan)件(jian)任(ren)意(yi)調(tiao)整(zheng)。此(ci)方(fang)案(an)的(de)優(you)點(dian)它(ta)能(neng)有(you)更(geng)多(duo)的(de)時(shi)間(jian)去(qu)做(zuo)電(dian)池(chi)的(de)電(dian)壓(ya)均(jun)衡(heng)。
　　
二
，電壓定點均衡，就是把均衡啟動定在一個電壓點上

，如錳鋰電池
，很多就定在4.2V開始均衡。這種方式隻是在電池充電的末端進行
，所以均衡時間較短，用處可想而知。
　　
san，jingtaizidongjunheng
，tayekeyizaichongdiandeguochengzhongjinxing，yekeyizaifangdianshijinxing，gengyoutediandeshi
，dianchizaijingtaigezhishi
，ruguodianyabuyizhishi，tayezaijunhengzhe，zhidaodianchidedianyadadaoyizhi。danyourenrenwei，dianchidoumeigongzuole
，weishenmebaohubanhaishizaifarene?
　　
以上三種方式都以是參考電壓來實現均衡的。但是，電池電壓高不一定代表容量就高，也許截然相反。以下論述。
　　
qiyoudianjiushichengbendi
，shejijiandan，zaidianchidianyabuyizhishinengqidaoyidingdezuoyong，zhuyaotixianzaidianchichangshijiangezhizihaoyinqidedianyabuyizhi。lilunshangshiyouweiruodekexingxing。
　　
缺點

，電路複雜，元件多，溫度高
，防靜電差

，故障率高。
　　
具體探討如下。
　　
當新單體電池分容分壓分內阻過後組成PACK
，總zong會hui有you各ge別bie的de單dan體ti容rong量liang偏pian低di，而er往wang往wang容rong量liang最zui低di的de那na顆ke單dan體ti，在zai充chong電dian的de過guo程cheng中zhong電dian壓ya一yi定ding是shi上shang升sheng最zui快kuai的de
，也ye是shi它ta最zui先xian到dao達da啟qi動dong均jun衡heng電dian壓ya的de，此ci時shi
，大da容rong量liang的de單dan體ti還hai沒mei達da到dao電dian壓ya點dian而er沒mei有you啟qi動dong均jun衡heng，小xiao容rong量liang的de確que開kai始shi均jun衡heng了le，這zhe樣yang每mei一yi次ci的de循xun環huan工gong作zuo
，這zhe顆ke小xiao容rong量liang的de單dan體ti一yi直zhi處chu於yu飽bao充chong飽bao放fang的de狀zhuang態tai下xia工gong作zuo，而er它ta也ye是shi衰shuai老lao最zui快kuai的de
，同tong時shi內nei阻zu自zi然ran也ye會hui慢man慢man的de比bi其qi它ta的de單dan體ti增zeng高gao，從cong而er形xing成cheng一yi個ge惡e性xing循xun環huan。這zhe是shi一yi個ge極ji大da的de弊bi端duan。
　　
元件越多，故障率自然就高了。
　　
溫(wen)度(du)
，可(ke)想(xiang)而(er)知(zhi)
，耗(hao)能(neng)式(shi)的(de)，是(shi)想(xiang)把(ba)所(suo)謂(wei)多(duo)餘(yu)的(de)電(dian)量(liang)用(yong)電(dian)阻(zu)以(yi)發(fa)熱(re)的(de)形(xing)式(shi)來(lai)耗(hao)掉(diao)多(duo)餘(yu)的(de)電(dian)能(neng)
，它(ta)確(que)成(cheng)了(le)名(ming)副(fu)其(qi)實(shi)發(fa)熱(re)源(yuan)。而(er)高(gao)溫(wen)對(dui)電(dian)芯(xin)本(ben)身(shen)來(lai)講(jiang)是(shi)非(fei)常(chang)致(zhi)命(ming)的(de)一(yi)個(ge)相(xiang)當(dang)因(yin)素(su)，它(ta)可(ke)能(neng)會(hui)讓(rang)電(dian)池(chi)燃(ran)燒(shao)，也(ye)可(ke)能(neng)會(hui)引(yin)起(qi)電(dian)池(chi)爆(bao)炸(zha)。本(ben)來(lai)我(wo)們(men)是(shi)在(zai)想(xiang)盡(jin)一(yi)切(qie)辦(ban)法(fa)去(qu)減(jian)少(shao)整(zheng)個(ge)電(dian)池(chi)包(bao)的(de)溫(wen)度(du)產(chan)生(sheng)，而(er)耗(hao)能(neng)均(jun)衡(heng)呢(ne)?同時它的溫度高得驚人，大家可以去測試一下，當然是在全封閉的環境下。總的來說，它是一個發熱體，熱是電池的致命天敵。
　　
靜電
，我個人設計保護板時
，從來不用小功率的MOS管，哪怕一顆都不用。因為本人在這一塊吃過太多的虧了。就是MOS管的靜電問題。先不說小MOS在工作的環境
，就說在生產加工PCBA貼片時

，如果車間的濕度低於60%，小MOS生產出來的不良率都會超過10%以上，然後再濕度調到80%。小MOS的不良率為零。可以試試。這要表明一個什麼問題呢?如果我們的產品在北方的冬天，小MOS是否能通過，這需要時間來驗證的。再有，MOS管的損壞隻有短路，如果短路那可想而知
，就意味著這組電池馬上要損壞。更何況我們的均衡上的小MOS用得還不少呢。這時有人會恍然，難怪退回來的貨，都是因為均衡壞掉而引起單體電池損壞，而且都是MOS壞掉了。這時電芯廠與保護板廠開始扯皮了。是誰的錯呢?
　　
Bnengliangzhuanyishijunheng，tashirangdarongliangdedianchiyichunengdefangshizhuanyidaoxiaorongliangdedianchi，tingqilaiganjiaohenzhinenghenshiyong。tayefenrongliangshishijunhengyurongliangdingdianjunheng。tashiyijiancedianchideronglianglaizuojunhengde
，danshihaoxiangmeikaolvdaodianchidedianya。keyixiangxiang，yi10AH的電池組為例
，假如電池組中有一顆容量在10.1AH
，一顆容量小點的在9.8AH，充電電流為2A，能量均衡電流為0.5A。這時10.1AH的要給小容量9.8AH的轉能充電，而9.8AH的電池充電電流就是2A+0.5A=2.5A
，這時9.8AH電池的充電電流就是2.5A，這時9.8AH的容量是補進去了，可是9.8AH電池的電壓會是多少呢?顯然會比其它電池的上升得更快，如果到了充電末端，9.8AH的de一yi定ding會hui大da大da提ti前qian過guo充chong保bao護hu，在zai每mei一yi次ci的de充chong放fang電dian循xun環huan，小xiao容rong量liang電dian池chi一yi直zhi處chu在zai深shen充chong深shen放fang的de狀zhuang態tai。而er其qi它ta電dian池chi是shi否fou有you充chong飽bao，不bu確que定ding因yin素su太tai多duo。