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銳駿MOS在鋰電池保護(hù)板BMS應(yīng)用領(lǐng)域的選型

鋰電池保護(hù)板實(shí)際上是一個(gè)電池管理系統(tǒng)，英文BATTERY MANAGEMENT SYSTEM，簡稱BMS. 其電路作用是對串聯(lián)鋰電池組的充放電進(jìn)行保護(hù)。在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值（一般±20mV），實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果；同時(shí)檢測電池組中各個(gè)單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài)，保護(hù)并延長電池使用壽命。

2.鋰電池保護(hù)板工作原理

市面上鋰電池保護(hù)的芯片很多，常用的單串保護(hù)芯片有8261,DW01+,CS213，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。鋰電池保護(hù)芯片其實(shí)也是電量計(jì)芯片，控制和保護(hù)鋰電池。下圖是鋰電池保護(hù)板的功能結(jié)構(gòu)圖

以下兩圖是單串電池保護(hù)芯片的應(yīng)用電路

下面以DW01+ 配MOS管進(jìn)行講解:

3.鋰電池保護(hù)板工作原理

MOSFET應(yīng)用在保護(hù)板上，起到的就是開關(guān)作用。你可以理解為MOSFET就是一個(gè)空氣開關(guān)，是保護(hù)板上的空氣開關(guān)，但這個(gè)空氣開關(guān)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)其開啟或者關(guān)閉的。MOSFET導(dǎo)通就相當(dāng)于空氣開關(guān)閉合；MOSFET截止就相當(dāng)于空氣開關(guān)打開。

3.1 鋰電池保護(hù)板工作原理

正常工作：當(dāng)電芯電壓在2.5V～4.3V之間時(shí)，DW01的①腳DO、③腳CO 均輸出高電平（等于供電電壓），M1、M2導(dǎo)通，由于MOSFET的導(dǎo)通電阻很小，相當(dāng)于D、S極間直通，保護(hù)板有電壓輸出。

過放保護(hù)：當(dāng)鋰電池出現(xiàn)過放電時(shí)，電芯電壓下降到2.3V,DW01的DO腳輸出為0V，M1截止，此時(shí)鋰電池B-與保護(hù)板P-端斷開，保護(hù)板無電壓輸出。

過充保護(hù)：當(dāng)鋰電池出現(xiàn)過充電時(shí)，即當(dāng)電芯電壓升高到4.4V（通常稱為過充保護(hù)電壓）時(shí)，M2截止，將停止對鋰電池充電。

短路保護(hù)：當(dāng)鋰電池出現(xiàn)短路時(shí)，M1,M2都會出現(xiàn)截止，關(guān)斷輸出，保護(hù)板無電壓輸出。

4.MOSFET的選型

MOSFET在保護(hù)板應(yīng)用當(dāng)中，最關(guān)鍵的指標(biāo)是VDS耐壓，二是導(dǎo)通阻抗RDSon。

VDS耐壓指標(biāo)的選擇：由于MOSFEF是串聯(lián)在電芯與充電器之間，電芯與負(fù)載之間，所以MOSFET的耐壓VDS需高于電芯的電壓，按至少余量20%進(jìn)行選擇。如72V鋰電池（16串電池），保護(hù)板上MOSFET，至少選擇90V耐壓的MOSFET，通常選擇100V耐壓的MOSFET比較適合。

RDSon指標(biāo)的選擇：MOSFET是工作在常開、常閉狀態(tài)，不存在開關(guān)損耗。VDS越大，RDSon越大，MOSFET發(fā)熱就越大。發(fā)熱就會影響到鋰電池。
綜上所述：我們要選用耐壓合適、阻抗越低越好的MOS。不能盲目選擇高壓MOSFET，因?yàn)楦邏旱?/span>MOSFET往往阻抗都會比較大。