如何选用合适的锂电池保护板

基本上每个锂电池组都需要保护板来保护。锂电池保护板是在保护些什么，我们要如何选择合适的锂电保护板，锂电老兵马工来告诉你。

1：锂电池类型和容量选择。

首先要根据自己电机功率（需要实际功率，一般骑行速度会对应一个相应实际功率）来计算电池需要提供的持续电流。比如电机持续电流20a（48v下1000w电机），那么就需要电池可以长时间提供20a电流而温升很低（哪怕夏季外面35度温度，电池温度也最好控制在50度以下）。另外如果48v下20a电流，超压一倍（96v，比如ecpu3档）后持续电流到50a左右。如果喜欢长时间超压使用，那么请选用能持续提供50a电流的电池（还是注意温升问题）。这里的电池持续电流不是商家标称的电池放电能力。商家标称几C（或几十几百安培）都是电池放电能力，而真的在这种电流下放电，电池发热很严重的，如果不做好散热，电池寿命会很短。（而我们电动车使用电池环境是电池扎堆排放，基本不留空隙，包的很严实，更别提怎么做好强行风冷散热了）。我们的使用环境很恶劣。电池放电电流需降额使用。评价电池放电电流能力就是看这个电流下电池对应温升是多少。

这里论述的唯一原则其实是使用过程中电池的温升（高温是锂电寿命死敌）。最好电池温度控制在50度以下。（20-30度之间最好）。这也意味着如果是容量型锂电（控制在0.5C以下放电），提供20a的持续放电电流需要40ah以上容量（当然最主要是要看电池内阻）。如果是动力型锂电，按照1C持续放电是正常的。哪怕A123超低内阻动力型锂电，也平时最好在1C放电（不超过2C为好，2C放电其实只能放半个小时就没电了，没太大使用价值）。容量选择就看车子存放空间大小，个人支出预算，期望车子活动范围大小等因素。（小容量的一般必须动力型锂电）

2：电池的筛选组装

串联使用锂电的大忌是电池自放电严重不均衡。只要大家都一样不均衡没关系，问题是这种状态是不稳定状态，好的电池自放电很小，要坏的电池自放电很大，自放电不小不大的状态一般是由好转坏的状态，这个过程是不稳定的。所以需要把自放电大的电池筛选出来，只留自放电小的电池配组（一般合格品自放电都小，厂家是测量过的，问题是好多不合格品流入市场）。

在自放电小的基础上，挑选容量相近的串联。即使容量不相近也不会影响电池寿命，但是会影响整组电池的可用容量，比如15个容量是20ah，只1个是18ah，那么这组电池总容量只能是18ah。用到最后会是这个电池没电了，保护板要保护了，整组电池电压还比较高（因为其它15个电池电压是正常的，还有电）。所以整组电池的放电保护电压高低能看出整组电池容量是否一致（前提是整组电池满电的时候必须每个电芯都充满电了）。总之，容量高低不均衡不影响电池寿命，只是影响整组容量，所以尽量挑选容量相近的组装。

组装电池必须做到电极间良好的欧姆接触电阻。就是电线和电极接触电阻越小越好，否则接触电阻大电极会发热，这个热量会顺着电极传递给电芯内部影响电池寿命。当然组装电阻大的表现就是同样放电电流下电池组压降大。（压降一部分是电芯内阻，一部分是组装的接触电阻和电线电阻）

3：保护板选择及充放电使用事项（数据针对磷酸铁锂电池，普通3.7v电池原理相同，只是数据不同）

保护板目的是用来保护电池防止过充电和过放电，防止大电流损坏电池，并且满电时做电池电压均衡（均衡能力一般都比较小，所以如果有自放电大的电芯保护板是很难均衡的，也有任何状态都做均衡的保护板，就是从开始充电就做均衡，好像很少）。

为了电池组寿命，建议任何时候磷酸铁锂电池充电电压都不要超过3.6v，意味着保护板保护动作电压不高于3.6v，均衡电压建议3.4v-3.5v（每个电芯3.4v已经充进大于99%电量了，指的静止状态，大电流充电时电压会升高）。电池放电保护电压一般2.5v以上就可以（2v以上问题不大，一般很少有机会用到完全没电，所以这个要求不高）。

充电器建议最高电压（最后一步充电可以为最高恒压充电模式）为3.5*串数，比如16串的为56v左右。平时充电可以每节平均3.4v截止充电（基本充满了），这样电池寿命有保障，但是因为保护板还没开始均衡，如果电芯有自放电大的，会随着时间推移，表现为整组容量逐渐下降。所以还需要定期（比如每周）把电池每节充到3.5v-3.6v并保持几个小时（只要平均大于均衡启动电压就可以了），自放电越大，均衡需要时间越长，自放电过大的电芯已经很难均衡，需要剔除。所以挑选保护板的时候，尽量挑选3.6v过压保护的，3.5v左右启动均衡的。（市场上大部分是3.8v以上过压保护，3.6v以上启动均衡）。其实选择合适均衡启动电压比保护电压还重要，因为最高电压可以靠调节充电器最高电压限制（就是平时让保护板没机会做高压保护），但如果均衡电压高了，电池组没机会均衡（除非充电电压大于均衡电压，但这样影响电池寿命），电芯因自放电容量会慢慢下降（自放电为0的理想电芯是不存在的）。

保护板持续放电电流能力。这个是最不好评论的东西。因为单说保护板限流能力没意义。比如一个75nf75管你让它持续通过50a电流（这时发热功率大概30w左右，同口板至少2个串联60w），只要有散热片足够散热是没问题的。可以一直保持在50a甚至更高不烧管。但是你不能说这个保护板能持续50a电流。因为大家的保护板大多都放在电池盒里面和电池离的很近，甚至是近靠着。所以这么高温度会导热电池升温，问题来了，高温是电池的死敌。

所以保护板的使用环境决定了如何挑选限流大小（而不是保护板本身电流能力）。如果是把保护板从电池盒拿出来，那么几乎随便一个带散热片的保护板都能搞定50a持续电流甚至更高（这时只考虑保护板能力，不用担心温升给电芯带来损害）。下面笔者说说大家常用环境，就是和电池在同一个密闭空间里。这时保护板的最大发热功率最好控制在10w以下（如果是小保护板需要5w以下，大体积保护板可以10w以上，因为本身散热好，温度不会太高），至于多少合适，建议持续电流时整个板子最高温度不超过60度（50度以下最好）。理论上保护板温度越低越好，对电芯越没影响。

同口板因为充电电mos串联，所以同样情况比异口板发热翻倍，为了相同发热，只有管子数量高4倍（相同型号mos前提下）。我们计算一下，假如50a持续电流，那么mos内阻为2毫欧姆（需要5个75nf75管才能得到这个等效内阻），发热功率是50*50*0.002=5w。这时是可以的（其实2毫欧姆内阻的mos电流能力100a以上都没问题，但发热大）。如果是同口板，需要4个2毫欧姆内阻mos（每2个并联内阻为1毫欧姆，再串联，总内阻等于2毫欧姆.如果用75管，需要总数量20只）。100a持续电流允许发热功率10w的话，需要内阻为1毫欧姆的管子（当然可以通过mos并联得到相同等效内阻），如果异口板数量仍是4倍，如果100a持续电流仍最高允许5w发热功率，那么只能用0.5毫欧姆管子，相对于50a持续电流需要数量4倍mos才能同样发热量）。所以在使用保护板时，为了降低温度，选用内阻小的板子，如果内阻已经确定那么请尽量让板子和外界散热好点。挑选保护板别听卖家忽悠的持续多少电流能力，就问保护板放电回路总内阻是多少就可以自己算了（问用的什么型号管子，用了多少数量，自己查内阻计算）。笔者感觉如果真的在卖家标称持续电流下放电，保护板温升应该比较高。所以最好降额挑选保护板。（说50a持续，你用到30a就好了，需要50a持续的，最好买80a标称持续的）。使用48vecpu的用户，建议选择保护板总内阻不大于2毫欧姆。

同口板和异口板区别：同口板是充放电同一根线，充电和放电都受保护。

异口板是充电线和放电线独立，充电口只充电时保护过充，如果从充电口放电则不保护（但是完全能放电，不过充电口电流能力一般比较小）。放电口是放电时保护过放，如果从放电口充电则不保护过充（所以ecpu的反充电对异口板来说是完全能用的。并且反充进的能量绝对比使用的少，所以不用担心因反充电电池过充了。除非刚充满电出门，立即是几公里的下坡，这样一直启动eabs反充电真有可能把电池搞过充，这种情况基本不存在），不过正常使用充电绝对不能从放电口充电，除非自己一直监控充电电压（比如临时路边紧急大电流充电，可以从放电口充电，不需要充满就继续骑行，不用担心过充）

算好你的电机最大持续电流，挑选合适容量或动力的电池能满足这个持续电流而温升得到控制，选保护板内阻越小越好。保护板过流保护其实只需要短路保护等非正常使用保护就好了（千万别想通过保护板限流来限制控制器或电机需要电流）。因为如果你电机需要50a电流，你非用保护板限流40a，会导致经常保护，控制器突然断电反而容易坏控制器。（我的4组电池装车一年半了，从没有一次机会因大电流放电保护板保护过，因为线路没短路过，并且大电流时往往空开就直接跳掉了，保护板一般允许瞬间大电流）。

总结：锂电使用需要控制最高温度（大电流放电引起的温升或和环境共同引起的），控制最高充电电压和最低放电电压（用保护板和充电器配合完成）。平时不用时最好使电池呆在平台电压（磷酸铁锂3.25-3.3v左右）。 保护板的内阻越低越好，越低越不发热。保护板限流大小是靠康铜丝取样电阻决定的，但持续电流能力是mos决定的（因为mos内阻决定温升）。

锂电池保护板使用方法及挑选的方法

大家都知道,我们使用的锂电池其实是由内部几个小的锂电池并联在一块所组成的。锂电池保护板是对锂电池组的充、放电保护；在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值，实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果。我们使用的锂电保护板究竟是怎么工作，锂电老兵马工为你分享，关注锂电老兵，普通视角为你分享锂电故事。

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锂电池保护板的作用

成品锂电池组成主要有两大部分，锂电池芯和保护板，锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成；正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠，包装，灌注电解液，封装后即制成电芯，锂电池保护板的作用很多人都不知道，锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池在使用过程不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。

锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。

三串保护板连接方法

锂电池保护板使用方法

锂电池保护板根据使用IC、电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01配MOS管8205A进行讲解:

1.锂电池保护板其正常工作过程为 :当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。

2.保护板过放电保护控制原理 :当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。

此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上充电电压后，DW01经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。

单节保护板原理图

3.锂电池保护板过充电保护控制原理 :当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时,DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断，电芯将停止充电。

保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上放电负载后，因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压，使8205A内的过充电控制管导通，即电芯的B-与保护板P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。

4.短路保护控制过程 :短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在P+/P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上，保护板立即进行过电流保护。

锂电保护板组装

锂电池保护板选购要点:（以铁锂3.2V电池说明）

为了保护锂电池组寿命，以铁锂电池来举例说明，建议任何时候电池充电电压都不要超过3.65v，就是锂电池保护板保护电压不高于3.65v，均衡电压建议3.4v-3.5v，电池放电保护电压一般2.2v以上就可以。

充电器建议最高电压为3.6*串数，自放电越大，均衡需要时间越长，自放电过大的电芯已经很难均衡，需要剔除。所以挑选锂电池保护板的时候，尽量挑选3.65v过压保护的，3.5v左右启动均衡的。锂电池保护板的内阻越低越好，越低越不发热。保护板限流大小是靠康铜丝取样电阻决定的，但持续电流能力是mos决定的。

锂电池保护板，其作用就是防止锂电池充电过充或过放而起到相应的保护作用的。有保护板就能很好的保护电池本身，没有的话，一是锂电池本身性能容易受损，二是有安全危险，这可不是开玩笑的哦。当然，不采用保护板的，因为内阻小了，使用时间可能会长一点点，价格也便宜点，但个人觉得，还是安全第一。

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