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48V电动车锂电池保护板

  • 型号:ZFAME00A
  • 名称:48V电动车锂电池保护板
  • 应用范围:电动自行车 电动车 保护板
  • 浏览次数:6561
  • 发布时间:2015-01-12
    
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特 点 

■ 高精度电压检测电路        ■ 低静态功耗

■ 低温度系数                ■ 强抗干扰能力
                       

一、主要技术参数 

 检测项目(+25℃)       3.7V电芯用

 过放检测电压            TYP.2.50V±0.08V              过放恢复电压       TYP.3.00V±0.08V

 过充检测电压            TYP.4.25V±0.025V            过充恢复电压        TYP.4.10V±0.05V

 均衡检测电压            TYP.4.20V                        均衡电流值           TYP.90mA

 过流保护值               TYP.43A                           短路保护              有效

 过流保护时间            TYP.100ms                        短路保护时间        TYP.0.4ms

 正常工作时导通内阻   TYP.4.8mΩ                        静态功耗              20UA

 温度保护值(内置)   TYP.80℃                           

 温度保护值(外置)  (预留口-100K热敏电阻)

 保护板尺寸               PCB:65mm*55mm*10.8mm

 

 
二、工作原理框图

48V电动车保护板工作原理图

三、连接示意图

 

48V电动车保护板连接示意图

注2:

白色采集线插座 

B- :接电池组负极               B1:接电池组第一节点           B2:接电池组第二节点    

B3:接电池组第三节点         B4:接电池组第四节点           B5:接电池组第五节点

B6:接电池组第六节点         B7:接电池组第七节点           B8:接电池组第八节点

B9:接电池组第九节点         B10:接电池组第十节点         B11:接电池组第十一节点

B12:接电池组第十二节点    B+:接电池组正极

大电流控制线

B-:电池负极          接黑线

C-:充电负极          接蓝线

P-:输出负极          接黄线

 

四、保护板功能说明

1、  将锂电池与保护板按接线图连接

保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流,控制电池组的充放电过程。电池组中每只

电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间,并且输出无短路现象时,MOS管导通,通P+、

P-可对电池组进行放电操作;

2、电池组过放保护功能

串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时,过放保护功能

启动,切断放电MOS管,禁止电池组对外输出电流,保护电池组安全,电路板进入休眠状态,电路

板消耗电流为休眠电流以下,进入休眠状态的电路只有在连接充电器后,并且电池电压超过过放恢

复电压后才能恢复;

 3、电池组过充保护功能

通过P+和C-对电池组充电过程中,当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压,并且超过过充延

时时间时,过充保护功能启动,切断充电MOS管,禁止对电池组充电,保护电池组安全,当电池组

连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时,过充状态被恢复;

4、电池组短路保护功能

当电池组放电端口P+和P-发生短路时,保护电路会在短路保护延时时间后,切断放电MOS管,禁止

电池组对外放电,当外部短路被移除后,电路自动恢复;

5、电池组过流保护功能

当电池组放电端口P+和P-发生过电流现象时,保护电路会在过流保护延时时间后,切断放电MOS管

,禁止电池组对外放电,当外部短路被移除后,电路自动恢复。

6、电池组充电均衡功能

由于电池的匹配或者外界环境影响而导致电池组中每只电池电池电压产生差异时,若串联各组之间

的电池电压差异超过设置值时允许均衡电路工作,均衡在充电过程中启动,均衡电阻对相对容量最

高的电池组进行放电,均衡电流为均衡吸收电流值,以此来降低电池组电压上升速度,当串联各组

电池电压差异小于设置值时时,禁止均衡电路工作,无任何均衡电

五、产品特性曲线

                   

1、工作电流---电池组电压               2、工作电流---环境温度

48V电动车锂电池保护板电流电压曲线图48V电动车锂电池保护板电流温度曲线图

 

 

      3、过充保护电压---环境温度            4、过放保护电压---环境温度
48V电动车保护板过充保护电压温度曲线图48V电动车保护板过放保护电压温度曲线图

      5、静态功耗---电池组电压              6、静态功耗---环境温

48V电动车保护板静态功耗和电压曲线图   48V电动车保护板静态功耗 温度曲线图

 

六、装配测试方法

保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。

      保护板的保护电压信号来源于电压采样线,即保护板B-、B1、B2、B3、B4、B5、B6、 B7

、B8、B9、B10、B11、B12、B+各个端口,无均衡功能的保护板产品的B1、B2、B3、B4、B5

、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12等线是专用的电压信号采样线,基本没有电流通过,可采

用仅满足强度要求的电源线即可,B-和B+即是电源线,又是采样线,应采用具有足够电流容量的

连接线,当有大电流流过时,在B-与电池组负极和B+与电池组正极之间会因为连接线的内阻产生

压降,这个压降直接导致采样电压的误差,因此降低B-与电池组负极和B+与电池组正极之间连接

线的内阻对保证保护电压的精度非常有利,常用的方法是尽量减小B-与B+和电池组之间连线的距

离,尽量增加B-与B+和电池组之间连线的直径,不要在B-与B+和电池组之间放置任何开关、PPT

C、温度保险丝等元件。

      保护板是通过检测电池组中每只电芯的电压来确定电池的状态,测试保护板保护电压时,正确

的做法是在充放电过程中直接监测电芯的电压。由于电池内阻和化学特性的原因,电芯的端电压在

有电流通过和静态时的电压会有很大差异,因此保护电压值的测试必须在充放电过程中测试,在保

护板保护动作后测试的值和真实值相差很大。

      保护板短路与过流保护都有一定的延时,作用是防止瞬间的电流干扰造成的误动作。保护延时

时间设置的过长可能会对电池组造成损伤,设置的过短可能会出现误保护。负载在启动和使用过程

中也会产生瞬间的大电流,因此应该为产品选择一个合适的保护延时时间,即能保证电池组的安全

,也能保证负载正常工作。一般情况下,新设计的电池组建议先用纯阻性固定负载测试,测试参数

合适后再采用容性或感性负载测试,脉冲电子负载、钨丝灯泡、电阻丝等都属于变阻性和脉冲负载

,它们在启动过程或工作过程中电阻变化很大,因此不适合作为纯阻性固定负载。若在纯阻性固定

负载状态下测试成功,在产品中应用失败的情况下,就应该考虑保护延时时间的调整。

      充电器参数的确定和选择对电池组的性能发挥非常关键。保护板的过充保护电压是为了在充电

器使用错误或者充电器发生故障是对电池组进行保护,保证电池组在极端情况下的安全。充电器的

关键参数为预充电电流、恒流电流、恒压电压和充电终止电流,首先根据电池组的电压计算充电器

的恒压电压值,然后根据充电时间计算恒流电流值,并选择终止电流值,最后从安全性的角度选择

保护板的过充保护值。过充保护值选择的过低,由于充电器恒压电压的精度误差,可能会导致无法

进入恒压充电阶段,充电不能进行;过充保护值选择的太高,对电池起不到有效的保护作用。电压

关系请参考下图:

 48V电动车保护板充电示意图48V电动车锂电池保护板放电示意图

 

      保护板与电池组进行连接时,对于无电量管理的保护板,尽可能采用B-、B1、B2。。。B+的

顺序完成连接;对于有电量管理的保护板 ,尽可能采用B-、B1、B2。。。的顺序完成连接。若连

接错误或连接失败,最好断开所有的连接线后 ,静置10秒后重新连接 ,对于含有电量管理的保护

板需要静置1分钟或更长。这些操作是为了保证保护板能有一个正确的上电顺序和正常的复位。

保护板的保护工作原理是实时监测每只电池的电压和整组电池的电流,电池组中任意一只电池的过

充和过放都会导致整组电池的保护,因此建议在组合电池组之前对每只电芯进行检测配组,保证电

池组中各只电芯的一致性,尤其是内阻和容量。建议电池组与保护板装配完毕后测试记录各个电芯

电压,放置几天后复查。

七、注意事项

十分感谢您购买我公司的产品,在使用前请您首先仔细阅读说明书,以免给您造成不必要的损失,

您在使用过程中遇到困难时,请拨打我们的服务电话,我们将尽力为您提供服务和帮助。

1、  收到产品后,请检查包装是否完好,若包装破损,可能导致产品损坏;

2、  静电防治

      产品中的控制、驱动均为高阻电压信号,采用微功耗的 CMOS 电路和MOS管,极易被

静电击穿,静电击穿是一种不可修复的损坏 ,而人体和焊接工具有时会产生高达几十伏或

上百伏的静电,所以,在操作、装配以及使用中都应极其小心,严防静电。因此:

▲ 请不要用手随意去摸外引线、电路板上的电子元件;

▲ 如必须直接接触时,应使人体与模块保持在同一电位,或使人体良好接地;

▲ 焊接使用的烙铁及装配使用的电动工具必须良好接地,没有漏电;

▲ 请不要使用真空吸尘器进行清洁处理,因为它会产生很强的静电;

▲ 空气干燥也会产生静电,因此,工作间湿度应在 RH60%以上;

▲ 取出或放回包装袋或移动位置时,也需小心,防止产生静电。不要随意更换包装或舍弃

    原包装。

3、  请不要随意对电路板进行机械加工,可能会损伤内部电路造成功能失效;

4、  装配过程中,请不要让产品受力变形,可能会导致电子元件或线路部分损坏,使产品不稳定;

5、  焊接

▲ 烙铁头温度小于 280 度;

▲ 焊接时间不超过 4 秒;

▲ 焊接材料:共晶型、低熔点;

▲ 请不要使用酸性助焊剂;

▲ 重复焊接不要超过三次,且每次重复需间隔 1 分钟;

6、  储存

▲ 装入聚乙稀口袋(最好有防静电涂层)并将口封住;

▲  -10°C --- +35°C 之间存储;

▲ 放在暗处,避强光;

▲ 决不能在表面压放任何物品;

▲ 严格避免在极限温度/湿度条件下存放;

▲ 若长期带电池组储存,由于保护板的静态电流和电池自放电,需要定期对电池组充电。

                                                            

                                                                                郑州正方科技有限公司工程部

                                                                                         2014年12月24日


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