一种4S锂电池保护板的制作方法

本实用新型涉及锂电池技术领域，具体地，涉及一种4S锂电池保护板。

背景技术：

锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护。充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值(一般±20mV)，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。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路状态，保护并延长电池使用寿命。欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。依据容量的不同，作为锂电池的核心-电芯，串联数量也会不同。以4S锂电池为例，4S即是4个电芯串联在一起，为业界常见的电芯数量。由于4S电池容量较大，有4AH，虽然正常工作持续电流只有2-3A，但电池组短路瞬间产生的巨大电流常常会造成保护板在还没来得及短路保护的情况下MOS管就已经由于电流太大击穿了。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种4S锂电池保护板，将靠近电池组的MOS管设置成低内阻的MOS管；同时将主回路上采样电阻设置成合金电阻并且其功率不小于2W；该4S锂电池保护板的设计减少了MOS管被击穿的风险，有效的避免了电路板损坏的几率，保护了4S及4S以上的锂电池。

一种4S锂电池保护板，包括电池保护模块、放电保护开关模块和充电保护开关模块。所述电池保护模块具有电池保护IC U1、电池正极端B+、电池负极端B-、第一电池引脚B1、第二电池引脚B2、第三电池引脚B3和一些阻容调整 元件。所述电池负极端B-通过一第十四电阻R14电连接输出负极P-，所述第十四电阻R14为合金电阻。所述放电保护开关模块的主体为第二MOS管Q2，所述充电保护开关模块的主体为第一MOS管Q1。所述第一MOS管Q1的源极构成整个所述4S锂电池保护板的输出正极P+。所述电池保护IC U1内部具有电压检测电路和延迟电路。所述第二MOS管Q2为低内阻型号的MOS管。

具体地，所述第二MOS管Q2的漏极和源极之间的内阻为Rds；所述第二MOS管Q2的栅极和源极之间的电压为Vgs；当所述Vgs＝-10V时，所述Rds小于13毫欧(mΩ)。

具体地，所述电池保护IC U1具有放电控制连接端子DOP、充电控制连接端子COP、电池正端子Vdd、电池负端子Vss、电压检测端子VMP、第一电池端子VC1、第二电池端子VC2、第三电池端子VC3、第四电池端子VC4和控制引脚CTL。所述电池保护IC U1的放电控制连接端子DOP通过一第十一电阻R11电连接所述第二MOS管Q2的栅极G；所述第二MOS管Q2的源极S电连接所述电池正极端B+。所述电池正极端B+还连接所述电池保护IC U1电池正端子Vdd；所述电池保护IC U1的充电控制连接端子COP引脚电连接所述第一MOS管Q1的栅极G，所述电池保护IC U1的充电控制连接端子COP引脚还通过一第十二电阻R12电连接所述第一MOS管Q1的源极S。所述电池保护IC U1的电压检测端子VMP通过一第十三电阻R13电连接所述第一MOS管Q1的源极S。所述第一MOS管Q1和所述第二MOS管Q2所有的漏极D连接在一起。所述电池正极端B+通过一第一电阻R1连接所述第一电池端子VC1；所述第三电池引脚B3通过一第二电阻R2电连接所述第二电池端子VC2，所述第二电池引脚B2通过一第三电阻R3电连接所述第三电池端子VC3，所述第一电池引脚B1通过一第四电阻R4电连接所述第四 电池端子VC4；所述电池负极端B-通过一第五电阻R5电连接所述电池负端子Vss；所述第五电阻R5还通过一第九电阻R9电连接至所述控制引脚CTL。

具体地，所述第十四电阻R14的功率大于或等于2W。

较佳地，所述电路板上预留第三MOS管Q3和第四MOS管Q4位置作为功能扩展位置。

具体地，所述第三MOS管Q3为所述第一MOS管Q1的扩展；所述第四MOS管Q4为所述第二MOS管Q2的扩展。

较佳地，所述电池正极端B+、所述电池负极端B-、所述第一电池引脚B1、所述第二电池引脚B2、所述第三电池引脚B3、所述输出正极P+和所述输出负极P-在4S锂电池保护板上端子为大面积铜皮端子，目的是为了减少大电流经过时烧坏线路的风险。

本实用新型提供的一种4S锂电池保护板，减少了CMOS管被大电流冲击的风险，确保了整个4S锂电池保护板的可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型所述的4S锂电池保护板电路原理图。

图2为本实用新型所述的4S锂电池保护板电路板焊盘层和丝印层排布示意图。

图3为本实用新型所述的4S锂电池保护板电路板走线层排布示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的，技术方案及技术效果更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。应理解，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参照图1，一种4S锂电池保护板，包括电池保护模块100、放电保护开关模块200和充电保护开关模块300。所述电池保护模块100具有电池保护IC U1、电池正极端B+、电池负极端B-、第一电池引脚B1、第二电池引脚B2、第三电池引脚B3和一些阻容调整元件。所述电池负极端B-通过一第十四电阻R14电连接输出负极P-，所述第十四电阻R14为合金电阻。所述放电保护开关模块200的主体为第二MOS管Q2，所述充电保护开关模块300的主体为第一MOS管Q1。所述第一MOS管Q1的源极构成整个4S锂电池保护板的输出正极P+。所述电池保护IC U1以S8254AAL为例，所述电池保护IC U1内部具有电压检测电路和延迟电路。所述第二MOS管Q2为低内阻型号的MOS管，实施例中采用4407型号；所述第一MOS管Q1可以选用普通型号，实施例中选用4435型号。

具体地，所述第二MOS管Q2的漏极和源极之间的内阻为Rds；所述第二MOS管Q2的栅极和源极之间的电压为Vgs；当所述Vgs＝-10V时，所述Rds小于13毫欧(mΩ)。

具体地，参考图1，所述电池保护IC U1具有放电控制连接端子DOP、电池正端子Vdd、电池负端子Vss、充电控制连接端子COP、电压检测端子VMP、第一电池端子VC1、第二电池端子VC2、第三电池端子VC3、第四电池端子VC3、控制引脚CTL。所述电池保护IC U1的放电控制连接端子DOP通过一第十一电阻R11电连接所述第二MOS管Q2的栅极G；所述第二MOS管Q2的源极S电连接所述电池正极端B+。所述电池正极端B+还连接所述电池保护IC U1电池正端子Vdd；所述电池保护IC U1的充电控制连接端子COP引脚电连接所述第一MOS管Q1的栅极G，所述电池保护IC U1的充电控制连接端子COP引脚还通过一第十二电阻R12电连接所述第一MOS管Q1的源极S。所述电池保护IC U1的电压检测端子VMP通过一第十三电阻R13电连接所述第一MOS管Q1的源极S。所述第一MOS 管Q1和所述第二MOS管Q2所有的漏极D连接在一起。所述电池正极端B+通过一第一电阻R1连接所述第一电池端子VC1；所述第三电池引脚B3通过一第二电阻R2电连接所述第二电池端子VC2，所述第二电池引脚B2通过一第三电阻R3电连接所述第三电池端子VC3，所述第一电池引脚B1通过一第四电阻R4电连接所述第四电池端子VC4；所述电池负极端B-通过一第五电阻R5电连接所述电池负端子Vss；所述第五电阻R5还通过一第九电阻R9电连接至所述控制引脚CTL。

具体地，所述第十四电阻R14的功率大于或等于2W。

较佳地，如图1和图2，所述电路板上预留第三MOS管Q3和第四MOS管Q4位置作为功能扩展位置。

具体地，如图1和图2，所述第三MOS管Q3为所述第一MOS管Q1的扩展；所述第四MOS管Q4为所述第二MOS管Q2的扩展。

较佳地，如图3，所述电池正极端B+、所述电池负极端B-、所述第一电池引脚B1、所述第二电池引脚B2、所述第三电池引脚B3、所述输出正极P+和所述输出负极P-在4S锂电池保护板上端子为大面积铜皮端子，目的是为了减少大电流经过时烧坏线路的风险。

工作原理：根据电芯的特点，大电流产生的源头一般在所述电池正极端B+，所述电池负极端B-这两个点，将靠近电池组的所述电池正极端B+的所述第二MOS管Q2换成低内阻的，增强抗冲击能力，将靠近负载的所述输出正极P+的所述第一MOS管Q1用普通的MOS管，同时将主回路上靠近所述电池负极端B-的采样电阻所述第十四电阻R14换成合金电阻并且功率不小于2W的电阻。经过大量实验证明，此次更改虽然增加了0.2-0.3元左右的成本，但能保证该4S锂电池保护板连续短路50次无问题，有效的避免了风险。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说 明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其架构形式能够灵活多变，可以派生系列产品。只是做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。