鋰離子電池組裝如何選配保護(hù)板？

鋰離子電池要能更好的應(yīng)用，充分發(fā)揮其效能，配備上合適的電池保護(hù)板是必須的。鋰離子電池組裝應(yīng)用主要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需求而且，比如電池的容量大小，電壓大小，充放電電流的大小和使用幾個(gè)電芯串聯(lián)或并聯(lián)等，電池保護(hù)板就需要根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行選配。

1、鋰離子電池容量和充放電大小選擇合適的電池保護(hù)板

首先要依據(jù)自己電機(jī)功率（要實(shí)際功率，一般騎行速度會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)相應(yīng)實(shí)際功率）來(lái)計(jì)算電池要供應(yīng)的繼續(xù)電流。比如電機(jī)持續(xù)工作電流20a（48v下1000w電機(jī)），那么就要電池可以長(zhǎng)時(shí)間供應(yīng)20a電流而溫升很低（哪怕夏季外面35度溫度，電池溫度也最好控制在50度以下）。另外假如需要高速行駛，48v下20a電流，超壓一倍（96v，比如ecpu3檔）后繼續(xù)電流到50a左右，這樣一來(lái)，在選擇電池保護(hù)板的時(shí)候，就需要考慮滿足這樣的參數(shù)設(shè)定，過(guò)低的話可能會(huì)燒毀電路板，過(guò)高的話可能會(huì)燒毀電機(jī)。

2、鋰離子電池組裝電芯數(shù)量對(duì)保護(hù)板參數(shù)的影響

鋰離子電池電芯之間存在容量差、內(nèi)阻差、電壓差這些因素，電芯數(shù)量越多，組成的電池組穩(wěn)定性越差，對(duì)電池保護(hù)板性能要求就會(huì)越高。

串聯(lián)使用鋰電的大忌是電池自放電嚴(yán)重不均衡。只要大家都相同不均衡沒關(guān)系，問題是這種狀態(tài)是急不穩(wěn)定狀態(tài)，好的電池自放電很小，要壞的電池自放電很大，自放電不小不大的狀態(tài)一般是由好轉(zhuǎn)壞的狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程是不穩(wěn)定的。

所以要把自放電大的電池篩選出來(lái)，只留自放電小的電池配組（一般合格品自放電都小，廠家是測(cè)量過(guò)的，問題是好多不合格品流入市場(chǎng)）。

在自放電小的基礎(chǔ)上，選擇容量相似的串聯(lián)。即使容量不相似也不會(huì)影響電池壽命，但是會(huì)影響整組電池的可用容量，比如15個(gè)容量是20ah，只1個(gè)是18ah，那么這組電池總?cè)萘恐荒苁?8ah。用到最后會(huì)是這個(gè)電池沒電了，保護(hù)板要保護(hù)了，整組電池電壓還比較高（因?yàn)槠渌?5個(gè)電池電壓是正常的，還有電）。

所以整組電池的放電保護(hù)電壓高低能看出整組電池容量是不是一致（前提是整組電池滿電的時(shí)候非得每個(gè)電芯都洋溢電了）?？傊?，容量高低不均衡不影響電池壽命，只是影響整組容量，所以盡量選擇容量相似的組裝。

組裝電池非得做到電極間良好的歐姆接觸電阻。就是電線和電極接觸電阻越小越好，否則接觸電阻大電極會(huì)發(fā)熱，這個(gè)熱量會(huì)順著電極傳遞給電芯內(nèi)部影響電池壽命。當(dāng)然組裝電阻大的表現(xiàn)就是同樣放電電流下電池包壓降大。（壓降一部分是電芯內(nèi)阻，一部分是組裝的接觸電阻和電線電阻）

3：保護(hù)板選擇及充放電使用事項(xiàng)（數(shù)據(jù)針對(duì)磷酸鐵鋰離子電池，一般3.7v電池原理相同，只是數(shù)據(jù)不同）

保護(hù)板目的是用來(lái)保護(hù)電池戒備過(guò)充電和過(guò)放電，戒備大電流損壞電池，并且滿電時(shí)做電池電壓均衡（均衡能力一般都比較小，所以假如有自放電大的電芯保護(hù)板是很難均衡的，也有任何狀態(tài)都做均衡的保護(hù)板，就是從開始充電就做均衡，猶如很少）。

為了電池包壽命，提議任何時(shí)候電池充電電壓都不要超過(guò)3.6v，意味著保護(hù)板保護(hù)動(dòng)作電壓不高于3.6v，均衡電壓提議3.4v-3.5v（每個(gè)電芯3.4v已經(jīng)充進(jìn)大于99%電量了，指的靜止?fàn)顟B(tài)，大電流充電時(shí)電壓會(huì)升高）。電池放電保護(hù)電壓一般2.5v以上就可以（2v以上問題不大，一般很少有機(jī)會(huì)用到完全沒電，所以這個(gè)要求不高）。

充電器提議最高電壓（最后一步充電可以為最高恒壓充電模式）為3.5*串?dāng)?shù)，比如16串的為56v左右。平時(shí)充電可以每節(jié)均勻3.4v截止充電（基本洋溢了），這樣電池壽命有保障，但是因?yàn)楸Ｗo(hù)板還沒開始均衡，假如電芯有自放電大的，會(huì)隨著時(shí)間推移，表現(xiàn)為整組容量逐漸下降

。所以還要定期（比如每周）把電池每節(jié)充到3.5v-3.6v并保持幾個(gè)小時(shí)（只要均勻大于均衡啟動(dòng)電壓就可以了），自放電越大，均衡要時(shí)間越長(zhǎng)，自放電過(guò)大的電芯已經(jīng)很難均衡，要剔除。所以選擇保護(hù)板的時(shí)候，盡量選擇3.6v過(guò)壓保護(hù)的，3.5v左右啟動(dòng)均衡的。（市場(chǎng)上大部分是3.8v以上過(guò)壓保護(hù)，3.6v以上啟動(dòng)均衡）。

其實(shí)選擇適宜均衡啟動(dòng)電壓比保護(hù)電壓還緊要，因?yàn)樽罡唠妷嚎梢钥空{(diào)節(jié)充電器最高電壓限制（就是平時(shí)讓保護(hù)板沒機(jī)會(huì)做高壓保護(hù)），但假如均衡電壓高了，電池包沒機(jī)會(huì)均衡（除非充電電壓大于均衡電壓，但這樣影響電池壽命），電芯因自放電容量會(huì)慢慢下降（自放電為0的理想電芯是不存在的）。

保護(hù)板繼續(xù)放電電流能力。這個(gè)是最不好評(píng)論的東西。

因?yàn)閱握f(shuō)保護(hù)板限流能力沒意義。比如一個(gè)75nf75管你讓它繼續(xù)通過(guò)50a電流（這時(shí)發(fā)熱功率大概30w左右，同口板至少2個(gè)串聯(lián)60w），只要有散熱片足夠散熱是沒問題的。

可以一直保持在50a甚至更高不燒管。但是你不能說(shuō)這個(gè)保護(hù)板能繼續(xù)50a電流。因?yàn)榇蠹业谋Ｗo(hù)板大多都放在電池盒里面和電池離的很近，甚至是近靠著。所以這么高溫度會(huì)導(dǎo)熱電池升溫，問題來(lái)了，高溫是電池的死敵。

所以保護(hù)板的使用環(huán)境決定了要怎么樣選擇限流大小（而不是保護(hù)板本身電流能力）。

假如是把保護(hù)板從電池盒拿出來(lái)，那么幾乎隨便一個(gè)帶散熱片的保護(hù)板都能搞定50a繼續(xù)電流甚至更高（這時(shí)只考慮保護(hù)板能力，不用擔(dān)心溫升給電芯帶來(lái)?yè)p害）。

下面筆者說(shuō)說(shuō)大家常用環(huán)境，就是和電池在同一個(gè)密閉空間里。這時(shí)保護(hù)板的最大發(fā)熱功率最好控制在10w以下（假如是小保護(hù)板要5w以下，大體積保護(hù)板可以10w以上，因?yàn)楸旧砩岷?，溫度不?huì)太高），至于多少適宜，提議繼續(xù)電流時(shí)整個(gè)板子最高溫度不超過(guò)60度（50度以下最好）。理論上保護(hù)板溫度越低越好，對(duì)電芯越?jīng)]影響。

同口板因?yàn)槌潆婋妋os串聯(lián)，所以同樣情況比異口板發(fā)熱翻倍，為了相同發(fā)熱，惟有管子數(shù)量高4倍（相同型號(hào)mos前提下）。

我們計(jì)算一下，倘若50a繼續(xù)電流，那么mos內(nèi)阻為2毫歐姆（要5個(gè)75nf75管才能得到這個(gè)等效內(nèi)阻），發(fā)熱功率是50*50*0.002=5w。這時(shí)是可以的（其實(shí)2毫歐姆內(nèi)阻的mos電流能力100a以上都沒問題，但發(fā)熱大）。

假如是同口板，要4個(gè)2毫歐姆內(nèi)阻mos（每2個(gè)并聯(lián)內(nèi)阻為1毫歐姆，再串聯(lián)，總內(nèi)阻等于2毫歐姆.假如用75管，要總數(shù)量20只）。100a繼續(xù)電流準(zhǔn)許發(fā)熱功率10w的話，要內(nèi)阻為1毫歐姆的管子（當(dāng)然可以通過(guò)mos并聯(lián)得到相同等效內(nèi)阻），假如異口板數(shù)量仍是4倍，假如100a繼續(xù)電流仍最高準(zhǔn)許5w發(fā)熱功率，那么只能用0.5毫歐姆管子，相關(guān)于50a繼續(xù)電流要數(shù)量4倍mos才能同樣發(fā)熱量）。

所以在使用保護(hù)板時(shí)，為了降低溫度，選用內(nèi)阻小的板子，假如內(nèi)阻已經(jīng)確定那么請(qǐng)盡量讓板子和外界散熱好點(diǎn)。選擇保護(hù)板別聽賣家忽悠的繼續(xù)多少電流能力，就問保護(hù)板放電回路總內(nèi)阻是多少就可以自己算了（問用的什么型號(hào)管子，用了多少數(shù)量，自己查內(nèi)阻計(jì)算）。

筆者感覺假如真的在賣家標(biāo)稱繼續(xù)電流下放電，保護(hù)板溫升應(yīng)當(dāng)比較高。所以最好降額選擇保護(hù)板。

（說(shuō)50a繼續(xù)，你用到30a就好了，要50a繼續(xù)的，最好買80a標(biāo)稱繼續(xù)的）。使用48vecpu的用戶，提議選擇保護(hù)板總內(nèi)阻不大于2毫歐姆。

同口板和異口板差別：同口板是充放電同一根線，充電和放電都受保護(hù)。

異口板是充電線和放電線獨(dú)立，充電口只充電時(shí)保護(hù)過(guò)充，假如從充電口放電則不保護(hù)（但是完全能放電，不過(guò)充電口電流能力一般比較小）。

放電口是放電時(shí)保護(hù)過(guò)放，假如從放電口充電則不保護(hù)過(guò)充（所以ecpu的反充電對(duì)異口板來(lái)說(shuō)是完全能用的。

并且反充進(jìn)的能量絕比較使用的少，所以不用擔(dān)心因反充電電池過(guò)充了。除非剛洋溢電出門，立即是幾公里的下坡，這樣一直啟動(dòng)eabs反充電真有可能把電池搞過(guò)充，這種情況基本不存在），不過(guò)正常使用充電絕對(duì)不能從放電口充電，除非自己一直監(jiān)控充電電壓（比如臨時(shí)路邊緊急大電流充電，可以從放電口充電，不要洋溢就持續(xù)騎行，不用擔(dān)心過(guò)充）

算好你的電機(jī)最大繼續(xù)電流，選擇適宜容量或動(dòng)力的電池能滿足這個(gè)繼續(xù)電流而溫升得到控制，選保護(hù)板內(nèi)阻越小越好。保護(hù)板過(guò)流保護(hù)其實(shí)只要短路保護(hù)等非正常使用保護(hù)就好了（千萬(wàn)別想通過(guò)保護(hù)板限流來(lái)限制控制器或電機(jī)要電流）。

因?yàn)榧偃缒汶姍C(jī)要50a電流，你非用保護(hù)板限流40a，會(huì)導(dǎo)致常常保護(hù)，控制器猛然斷電反而容易壞控制器。（我的4組電池裝車一年半了，從沒有一次機(jī)會(huì)因大電流放電保護(hù)板保護(hù)過(guò)，因?yàn)榫€路沒短路過(guò)，并且大電流時(shí)往往空開就筆直跳掉了，保護(hù)板一般準(zhǔn)許瞬間大電流）。