本帖最后由 幸福鋰電 于 2015-11-17 10:02 編輯　

前言：

寫這個(gè)普及文章，也是讓小白了解保護(hù)板，如何選擇合適自己的保護(hù)板，還有明白幾個(gè)保護(hù)板的接口，接線時(shí)候減少保護(hù)板使用過程的故障率

概述篇：

因鋰電池對電壓比較敏感，高一點(diǎn)或者低一點(diǎn)都會(huì)影響到電池壽命甚至損壞電池，因此鋰電池必須上保護(hù)板，保護(hù)板主要起到對鋰電池包進(jìn)行充放電保護(hù)作用，主要功能如下：

1、過充保護(hù)，防止鋰電池電芯過充導(dǎo)致電池?fù)p壞；

2、過放保護(hù)，防止鋰電池電芯過放導(dǎo)致電池?fù)p壞；

3、限流及短路保護(hù)，防止鋰電池組超過額定電流使用或者短路引起電池及保護(hù)板自身損壞；

4、均衡功能，能夠讓每個(gè)電芯都能夠充滿電；

5、溫控保護(hù)，讓鋰電池在正常溫度范圍內(nèi)工作，否則停止輸入輸出。

保護(hù)板我們可以簡單理解為一個(gè)開關(guān)，但是這個(gè)開關(guān)是串聯(lián)在電池負(fù)極上，同口板子是充電放電共用輸出負(fù)極，而分口板子是充電放電負(fù)極分開，電池的正極輸入輸出從電池包的總正極輸出。

保護(hù)板的均衡排線是為了監(jiān)測每一串電池的電壓，然后主控芯片根據(jù)均衡排線的電壓，給控制MOS進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，達(dá)到對鋰電池包最主要的過充、過放保護(hù)的功能，同時(shí)也起到均衡充電、限流、溫度控制等其它功能。

保護(hù)板主要功能元器件及輸入輸出接口描述如下（以4串為例，多串?dāng)?shù)的也雷同）

當(dāng)然，上述接口和元器件說明都是主要的，不同廠家的板子可能還會(huì)略有不同，比如為了完善監(jiān)控和管理整個(gè)電池包，會(huì)增加各種管理和控制接口

主流主控芯片廠家及概述

到保護(hù)板，自然避免不了主控管理芯片單元，保護(hù)板的靈魂。目前主流的鋰電管理芯片，有單顆芯片管理1節(jié)、2節(jié)、...20節(jié)不等，當(dāng)然價(jià)格也從幾毛錢到幾十塊錢不等。。。

主要的廠家有日系的精工、理光、美上美、臺系的富晶、宏康、中系的中星微、比亞迪微電子、美系的O2、凌特、德州儀器。。。數(shù)不勝數(shù)，應(yīng)該來說做半導(dǎo)體的公司都可以生產(chǎn)這芯片的，呵呵

其中面對低串?dāng)?shù)市場，以日本精工口碑為首,一個(gè)最早是做手表的公司，一搜淘寶，各個(gè)賣保護(hù)板的都直接在寶貝里標(biāo)注精工IC，畢竟其最先做，精度也是大家公認(rèn)的，精工的芯片，市場上最多都是單節(jié)保護(hù)的，比如8261、8209系列。。。保護(hù)板生產(chǎn)廠商可以通過級聯(lián)方式支持1-N串的保護(hù)板

　　 此外，我認(rèn)為臺系的宏康在磷酸鐵鋰單串這塊做的也不錯(cuò)

　　 江浙和廣東的保護(hù)板廠商都喜歡用單串芯片做

　除了單節(jié)保護(hù)芯片之外，很多廠家也針對多串?dāng)?shù)保護(hù)主控芯片，主流的有理光R5432，美上美MM3474、O2的8940、比亞迪BM3451等

北方廠商和東南廠商都是采用理光或者M(jìn)M的芯片做

在高串?dāng)?shù)方面，凌特應(yīng)該是電動(dòng)汽車領(lǐng)域使用比較多的，此外，德州儀器、O2、英飛凌也有相關(guān)的解決方案，論壇里也有基于凌特做的BMS….

在這里，我要說明一下的是，需要保護(hù)電壓自行可調(diào)的，就得用前后端的方案，比如凌特+單片機(jī)控制...如果是用單串或者345串方案的，出廠時(shí)候芯片是寫死的，調(diào)不了...

MOS是什么？

什么叫MOS，全中文名字叫金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管，應(yīng)用在保護(hù)板上，MOS起到的就是開關(guān)作用，怎么說呢，你可以理解為MOS就是一個(gè)空開，保護(hù)板上的空開，但這個(gè)空開不是需要用手掰的，是由控制管理IC主控芯片+外圍電路來實(shí)現(xiàn)其開或者關(guān)閉的。

file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg

MOS在保護(hù)板應(yīng)用當(dāng)中，最關(guān)鍵的兩個(gè)指標(biāo)，我認(rèn)為一是耐壓，二是導(dǎo)通阻抗R(DSon)，前者代表著能承受得住整個(gè)電池包的電壓和充電器電壓，比如72V鋰電池，我們做保護(hù)板時(shí)候就不能用75N75之類耐壓75V的MOS，而必須用4310 4110耐壓高的；對于保護(hù)板來講，MOS只會(huì)存在常開、常閉的現(xiàn)象，因此不存在開關(guān)損耗，只有在控制器、電源的應(yīng)用來講，基于PWM驅(qū)動(dòng)的才會(huì)考慮到開關(guān)損耗。。。

針對上述兩點(diǎn)，我們要選用耐壓合適、阻抗越低越好的MOS，因?yàn)楦邏旱腗OS往往阻抗都很大的，比如都是72V保護(hù)板，用4110肯定比4310好，用4310肯定比4115好

何為均衡？

均衡，凡是做鋰電或者使用鋰電或者鋰電DIY愛好者離不開均衡這個(gè)詞兒，但是有的人還沒深刻理解均衡這個(gè)詞...注意：均衡的目的是讓每一串電芯都充到飽，而造成鋰電需要均衡的是一致性問題，比如內(nèi)阻不一、自放電不一，而不是能夠彌補(bǔ)電芯單體落后造成的容量差異！一鍋粥里有一顆老鼠屎，整組電池也基本是報(bào)廢的~~

均衡來講，分主動(dòng)和被動(dòng)兩種方式

被動(dòng)均衡： 通過對電壓高的串?dāng)?shù)進(jìn)行放電，反復(fù)循環(huán)充電，久而久之電池每一串電壓都能達(dá)到預(yù)期的電壓（即基本都充滿電），被動(dòng)均衡屬于耗散型均衡，是將電通過熱量方式散掉，因此會(huì)存在一個(gè)均衡時(shí)候保護(hù)板發(fā)熱的問題，這個(gè)問題也導(dǎo)致為什么保護(hù)板均衡電流做不大的根本原因

主動(dòng)均衡：利用外圍電路，將電壓高的串?dāng)?shù)的電量轉(zhuǎn)移到電壓低的上面，久而久之大家電壓都一樣了，主動(dòng)均衡又稱無損均衡，因?yàn)殡娏慷际莾?nèi)部之間轉(zhuǎn)移，發(fā)熱度也僅僅就是轉(zhuǎn)換效率的問題

目前電動(dòng)車使用的，絕大部分都是被動(dòng)均衡方式，為啥？成本低、可靠性高

很多人都喜歡用均衡電流比較大的保護(hù)板，其實(shí)在保護(hù)板設(shè)計(jì)來說，被動(dòng)均衡方案，不外乎就是一個(gè)電阻阻值的選擇問題，但是，你想想，保護(hù)板大部分都裹在電池包里頭，熱如何散掉？ 舉個(gè)例子，100ma均衡電流保護(hù)板，根據(jù)歐姆定理，每個(gè)均衡電阻發(fā)熱量是I*I*R=0.1*0.1*35=0.35W，24串保護(hù)板最壞情況下是24個(gè)均衡燈（或23個(gè)）同時(shí)開啟，總功率是8W，你先試著把一個(gè)8W的燈泡放你電池里看看情況吧。。。所以這里還要在說明一點(diǎn)，保護(hù)板和電池之間最好有一定的縫隙隔離，防止熱量直接傳遞給電池引起各種問題....

怎樣才算一款好的保護(hù)板？

一款好的保護(hù)板，自然離不開質(zhì)量可靠的元器件，合適的PCB布線和外圍電路設(shè)計(jì)，反正大家說好才是真的好，然而，對保護(hù)板廠商來說，外圍電路的設(shè)計(jì)離不開經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)測試,不說別的，就光放電MOS關(guān)閉如何實(shí)現(xiàn)平滑關(guān)斷，才能保證短路不爆管，我想這方面各家有各家的考慮，下面幾種驅(qū)動(dòng)電路，哪種最適合保護(hù)板呢？ 是不是還有改進(jìn)的地方？？？？...

是分口同口？ 怎么選擇？

如上圖，C-是能夠充電的負(fù)極，當(dāng)然也能夠放電，如果充放電負(fù)極都從這走，那么就是同口，P-也能放電，但P-充電就沒過充保護(hù)了

如果你普通的只用一組鋰電，那么我建議你還是分口方式，為啥？

1、價(jià)格便宜一點(diǎn)，因?yàn)楸Ｗo(hù)板廠家充電MOS會(huì)少堆幾個(gè)，MOS成本可是保護(hù)板元器件的大頭哦...

2、更重要的是從分口P-處放電，導(dǎo)通損耗發(fā)熱量只有放電MOS而沒有充電MOS，發(fā)熱量減少一半，，，，

3、外圍電路可靠性，凡是同口的肯定沒分口的穩(wěn)定（同一個(gè)工程師設(shè)計(jì)）

只有在如下幾種情況下我是建議用同口：

1、2根線都搞不清的小白，或者想少一根線一個(gè)插頭的，有強(qiáng)迫癥的，或者你做的鋰電池組是賣給300W 500W買菜車的普通老百姓

2　 存在互充電但又要并聯(lián)使用的。。。

3、邊沖邊放的，比如太陽能、汽車摩托車啟動(dòng)（當(dāng)然也可以改電路用分口模式，就是麻煩點(diǎn)）

保護(hù)板安裝注意事項(xiàng)

不管是哪個(gè)廠家的保護(hù)板，所需要接的線不外乎B-（接電池）、P-（放電負(fù)極）、C-（充電負(fù)極）還有一大堆排線，上述標(biāo)示或略有區(qū)別，比如有的廠家充電負(fù)極是CH-，放電是D-等等，其實(shí)這些都是電池、充電的英文前一前二個(gè)字母，想想大家也都是中高等教育，自己百度下電池、充電的英文單詞吧...

言歸正傳，保護(hù)板接線，順序應(yīng)該是：

1、清楚幾個(gè)B- P- C-，和排線的順序，特別是弄懂第一根是接哪里。。。

2、預(yù)先焊接好B- P- C-的線，不要等要連接時(shí)候再焊接，位置不好焊的

3、在串聯(lián)并聯(lián)時(shí)刻排線按照預(yù)期接好

4、在100%確認(rèn)排線如預(yù)期（萬用表量下確認(rèn)電壓、順序是否OK）

5、排線插入保護(hù)板，量P+（電池正極）和B- P+和P-　P+和C-的電壓看是否一致，正常情況下應(yīng)該一樣

6、打膠加固排插避免松動(dòng)，固定好保護(hù)板（保護(hù)板與電池直接最好不要直接貼電池上，否則均衡發(fā)熱傳遞）

手殘黨看下：

1、萬用表拿時(shí)候手抖的

2、喜歡用萬用表在保護(hù)板上搗來搗去的

3、喜歡排線拔來拔去比劃的

4、量電壓時(shí)候和旁人吹牛的

上述情況都會(huì)導(dǎo)致各種問題發(fā)生