深入剖析锂电池保护电路的工作原理

锂电池的应用非常广泛，种类也比较多，今天给大家分享一篇 记得诚 整理的文章：锂电池保护电路的工作原理。

▉ 前言

红色框选部分为电池保护板

▉ 锂电池保护板组成

常见的锂电池保护板电路图

TH为温度检测，内部是一个10K NTC接到电池负极；ID是电池在位检测，一般是47K/10K电阻接到电阻负极，有的是0R电阻；TH和ID均是选配，并不是所有锂电池都有的。

接着根据上面这么电路，来看一下如下几种保护的工作原理吧！

▉ 过充保护

电池充电时，电流（方向如箭头所示）从电池包的正极流入，经过FUSE后从负极流出，最下方的两个MOS管均是导通状态。

电池充电时电流方向如箭头所示

充电时，控制IC X1会时刻监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压，当这个电压大于等于过充截止电压且满足过充电压的延时时间时，X1会通过控制第3脚来关闭MOS管Q2，Q2被关闭之后，充电回路被切断（Q2的体二极管D2也是反向截止的），这个时候，电池只能放电。

过充保护解除条件（满足其一即可）：

1，电芯两端的电压下降到保护IC的过充恢复电压。

2，在电池包得输出端加负载放电，放电到电压小于过充保护电压。

▉ 过放保护

在电池包两端加负载放电时，电流（方向如箭头所示）与充电是相反的，如下图所示。

电池放电时电流方向如箭头所示

放电时，控制IC X1同样会时刻监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压，当这个电压小于等于过放截止电压且达到过放电压的延时时间，控制IC X1会通过第1脚关闭Q1，Q1被关闭之后，放电回路被切断（Q1的体二极管D1是反向截止），这个时候，电池只能充电。

过放保护解除条件：拿掉负载，给电池包充电，当VM-VDD之间的电压达到过放恢复电压值时，控制IC X1会重新打开MOS管Q1。

▉ 过流保护/短路保护

过流保护指的是过放电流的保护，一般的控制IC有过流保护和短路保护两种，控制IC时刻监测VSS-VM之间的电压值，当电压值达到过流保护或者短路保护的阈值且满足延时时间，控制IC会将MOS管Q1关闭，切断放电回路。

电池放电时电流方向如箭头所示

过电流保护解除的条件是：将输出端负载拿掉，控制IC会自动将Q1重新打开。

过流保护的电压值一般是0.1~0.2V，短路保护检测的电压值一般是0.9V~2V，这两个值都与控制IC有关系，不同的IC，这两个值不一样。

短路保护电压值指的是电流流经Q1和Q2上的导通压降，即可以得出，如果MOS管的导通内阻越大，保护电流值就越小。如：内阻为20mΩ的MOS管，选用的过电流值为0.15V的控制IC，那过流保护的电流应为：0.15V/（0.02*2）=3.75A。

▉ 控制IC失效之后的FUSE保护

有的保护板里面会加上保险丝，在控制IC失效之后，起到一个二级保护作用，避免更坏的结果，当然也会增加成本。