《锂电池保护板的简单检测方法》由会员分享,可在线阅读,更多相关《锂电池保护板的简单检测方法(4页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、锂电池保护板的简单检测方法锂电池保护板对锂电池进行过充、过放、过流(充电过流、放电过流和短路)保护,有 些保护板上设计有热敏电阻,用于对电池进行过热保护,但过热保护通常是由外电路完成的, 并不由保护板实现。保护板上的热敏电阻仅仅是给外电路提供一个温度传感器。如果保护板 不良,电池就很容易损坏。本文介绍一种锂电池保护板的简单检测方法。检测电路如下图:电路很简单,主要元件就是一个电容和两个电阻,两个开关可以用鳄鱼夹或手动搭线都 没问题的。色框内的部分是锂电池保护板的内电路。原理:电解电容C连接到保护板上的电池接点(B+, B-)上,充当电池,可进行充电和放电, 连接时别弄错极性就行。电压表(数字万
2、用表20V电压档)并联在电容两端,用于监视电 池电压。初始时,电容C没电,保护板上的控制芯片无工作电源,保护板处于全关断状态,即使 接通开关K2,电容也不会充电。断开开关K2,电容也无电可放。即使电容有电,但电压达 不到保护芯片的工作电压,也不会通过R1、R2放电。如果带保护板的锂电池(比如手机电池)放置太久,电池因自身放电和保护板电路耗电 使电池电压低于保护板上控制芯片的工作电压,保护板则全关断。测量电池引出电极 P+、 P-无电压,充电也充不进,就相当于上述这种初始情况。对这样的电池,一般人只能将它报 废处理。其实很多时候电池并没有坏,只是必须拆开电池的封装外壳跳过保护板直接给电池 芯充电
3、,当电池芯的电压达到保护板上控制芯片的工作电压之后,电池才起死回生,能正常 充电和使用。本电路中,电容C充当电池的作用,下文关于电路原理的叙述中一律称之为电池。接通开关K2,如前所述,电池并不会充电。按下按钮开关K1,5V电源通过R1、保护 板的P+、B+ (保护板上的这两个接点是直通的)、K1给电池充电,电压表上可实时读取电 池两端的电压,当电池电压上升到控制芯片的工作电压(约2V)时,放开K1,这时保护板 已正常工作,电池会继续充电,电池电压持续上升。如果想知道保护板在多大的电池电压下 开始工作,不要长按K1,按一下,放一下,让电池电压每次上升一点点,注意观察电池电 压,当电压到某个值时,
4、不按K1电池电压也继续上升,则这个值就是保护板开始工作的最 低电池电压值。当电池电压上升到过充启动电压时(约4.3V),保护板关断充电通路,进入过充保护状 态,充电停止。这时电压表上显示的就是过充保护电压。由于电压表有内阻,以及保护板上 控制芯片工作也需要耗电(电流很小),所以电池通过这两条通路缓慢放电,电压表上可看 到电池电压缓慢下降。当下降到控制芯片的过充解除电压(约4.1V)时,过充保护状态解 除,保护板接通充电通路,5V电源又会给电池充电,电池电压又上升。只要不断开开关K2, 电压表读数就在过充启动电压和过充解除电压这两者之间来回变化,可从电压表上读得保护 板的这两个参数。断开开关 K
5、2, R1、R2 成为电池的外电路负载,电池通过它们放电,电池电压持续下降。 当下降到保护板的过放启动电压(约2.4V)时,保护板的放电通路关断,进入过放保护状 态,电池停止向外电路放电。这时电压表上显示的就是保护板的过放保护电压。当进入过放 保护状态之后,控制芯片也处于待机状态,维持工作的电流非常微小(如芯片DW01为0.2uA), 数字万用表的内阻也非常大,所以这时电压表上看到的读数基本不再变化。再接通开关K2,如果能顺利充电,说明过放状态能自动解除。至于过放解除电压具体 是多少,不是很重要的参数。如果以上过程都正常,基本可确定保护板是正常的。如果充电时电池电压上升到超过 4.35V,或放
6、电时电池电压下降到低于2.30V,则可判定保护板是不正常的。锂电池也有不同 种类的,保护板是否正常要用实测数据对照电池要求的各个电压值来判断。以上就是检测的原理。其实就是把电池芯换成电容,用电阻作为负载和充电限流,模拟 电池实际的充电状态和放电状态,以方便对保护板进行参数检测并节省时间,免去用真电池 进行检测需要的长时间观查,并可避免可能的因保护板不良对真电池造成过充或过放损害。 在电压不超过电容耐压的情况下,用电容充当电池不存在过充过放损害的情况。电容C和电阻R1、R2的选取并不严格,主要看实际使用的数字万用表的显示刷新速度, 保证显示的电压值不出现跳跃和读数不费神即可。充电或放电太快,咋个
7、眼电压值就变化了 很大就不好观察了。在电容 C 取定的情况下, R1 决定充电速度, R1+R2 决定放电速度。充 放电速度太慢了也不好,不但费时,甚至区分不出是内电路放电还是外电路放电。本人用的是优利得UT70A数字万用表,每秒显示刷新三次,用图中元件值,电压读数 百分位显示连续不跳跃,读数也轻松不费神。上面介绍的是锂电池保护板电压保护参数的检测,保护板的电流保护参数(充电过流保 护、放电过流保护、短路保护)和响应时间参数是这个电路无法检测的。过流保护是通过检测保护板上MOS管的压降来完成的,只要控制芯片正常,MOS管的 导通电阻与控制芯片要求的相符,过流保护和短路保护一般不会有问题。如果真
8、要检测也不难,但要有可调稳压电源、可调恒流源和可调假负载。响应时间参数则是没有仪器就无法检 测的,很多是由控制芯片的内电路参数决定,一般也没必要检测。对于多节电池的保护板,也可用这种方法检测,每节电池用一个电容代替,下图是三节该电路中每个电容的容量要尽量一致,漏电要小。可把多个标称容量一样的电容(最好 是同批次的,漏电参数相差小)串联起来进行充电(如下图)。根据串联电路的基本定律, 容量大的获得的电压低,容量小的获得的电压高,容量一样的获得的电压相同。充电之后用 数字万用表测量各个电容两端的电压,选取电压相差尽量小的。充电电压高一些(不超过电 容串联之后的总耐压),因万用表测量误差引起的容量误差就小一点。ClC23C4C5C6:卜一b一I.一IK一b一UXHhiFCKNKjFICtfXhjFIIXIOuF4KNliFIOIKIuF最后,如果经常要检测保护板,不妨把电路做成一块电路板,方便使用。当然区区几个 小元件,洞洞板随便接也不费劲,板子大小也随心。下面是通用于1 至 3 节电池保护板检测 的电路板 PCB 图(元件面), K1 用 6*6mm 微动按钮, K2 用 8.5*8.5mm 的 6 脚自锁按钮开关, C1C3用直径10mm的IOOOuF电解电容。通过跳线帽J1、J2短接一个或两个电容来选择 相应电池节数的保护板。