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眾所周知，鋰電池保護板主要是由電子電路組成，可在-40℃至85℃的環(huán)境下時刻準確地見識電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷。鋰電池保護板所具有的過充、過放、過流、反接保護四大功能，主要保護鋰電池的使用安全?？梢哉f，鋰電池保護板是電池組中不可或缺的一部分。

本期《拆解》欄目選用的拆解產(chǎn)品是螞蟻興能16串80A鋰電池保護板。螞蟻興能起源于2014年，主打低壓鋰電池BMS產(chǎn)品，主要在24串以下應(yīng)用。至今為止，螞蟻興能線上智能BMS銷量第一。通過拆解該保護板，了解元器件的使用，同時一起探秘螞蟻興能的核心技術(shù)。

螞蟻興能保護板專用排線（左）及鋰電池保護板（右）

主要來看一下鋰電池保護板正方兩面的整體外觀。

螞蟻興能保護板正面

該鋰電池保護板支持三元鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰電池7-16串使用，帶遙控、通訊和藍牙功能。

規(guī)格：16ZMA-TB-7-16S-80A（峰值150A）

螞蟻興能保護板反面

反面貼著“測試通過”標簽。

該鋰電池保護板的整個拆解過程非常簡單。只需用螺絲刀依次擰出正反兩面四角邊緣的小螺絲，使兩塊鋁合板與中間的PCB板分離。

以下是兩塊鋁合板與中間的PCB板分離后的樣子。

以上全部拆解完畢。

下面是鋰電池保護板拆解后的PCB板正反兩面。

接下來，主要看PCB板上使用的核心元器件及其特性。

元器件1：

型號：MM32L073

該鋰電池保護板主控芯片采用的是靈動微電子的MM32L073產(chǎn)品。它使用的是高性能的 ARM® CortexTM-M0 為內(nèi)核的 32 位微控制器，最高工作頻率可達48MHz，內(nèi)置高速存儲器，豐富的增強型 I/O 端口和外設(shè)連接到外部總線。MM32L073產(chǎn)品包含 1個 12 位的 ADC、2 個比較器、1 個 16 位通用定時器、1 個 32 位通用定時器、3 個 16 位基本定時器、1 個 16 位高級定時器，同時還包含標準的通信接口：1 個 I2C 接口、2 個 SPI 接口、1 個 USB 接口、1 個 CAN 接口和 2 個 UART 接口。

本產(chǎn)品系列工作電壓為 2.0V ∼ 5.5V，工作溫度范圍包含-40?C ∼ +85?C 常規(guī)型和-40?C∼ +105?C 擴展型。

應(yīng)用場合：

• 電機驅(qū)動和應(yīng)用控制

• 醫(yī)療和手持設(shè)備

• PC 游戲外設(shè)和 GPS 平臺

• 工業(yè)應(yīng)用：可編程控制器(PLC)、變頻器、打印機和掃描儀

• 警報系統(tǒng)、視頻對講和暖氣通風空調(diào)系統(tǒng)等

具體產(chǎn)品介紹可參考：

元器件2：

型號：SH367309

SH367309是中穎電子的一款鋰電池BMS用數(shù)字前端芯片，內(nèi)置VADC，用于采集電芯電壓、溫度以及電流；內(nèi)置CADC采集電流，用于統(tǒng)計Pack剩余容量；內(nèi)置EEPROM，用于保存保護閾值及延時等可調(diào)參數(shù)；內(nèi)置TWI通訊接口，用于操作相關(guān)寄存器及EEPROM。

SH367309工作在保護模式下，可獨立保護鋰電池Pack；在采集模式下，可配合MCU管理鋰電池Pack，同時使能所有保護功能；適用于總電壓不超過70V的鋰電池Pack。

特點：

• 硬件保護功能

• 內(nèi)置平衡開關(guān)

• 禁止低壓電芯充電功能

• 小電流檢測功能

• 支持亂序上下電

• 內(nèi)置看門狗模塊

• 模式設(shè)計

• 13-bit VADC用于采集電壓/溫度/電流

• 16-bit ?- ?CADC用于采集電流

• 內(nèi)置EEPROM

• 穩(wěn)壓電源

• MOSFET驅(qū)動：電池組負端NMOS驅(qū)動

• CTL管腳：優(yōu)先控制充放電MOSFET關(guān)閉

• TWI通訊接口：支持CRC8校驗

• 低功耗設(shè)計

• TQFP48封裝

具體產(chǎn)品介紹可參考：

元器件3：

型號：CRSS042N10N

這款100V的N-MOSFET器件來自于華潤微。該保護板上正反兩面共使用了16個相同的N-MOSFET器件。

特點：

• 使用CRM（CQ）和先進的SkyMOS1技術(shù)

• 極低導(dǎo)通電阻RDS（on）

• 優(yōu)秀的QgxRDS（on）產(chǎn)品（FOM）

• 根據(jù)JEDEC標準合格

應(yīng)用：

• 電機控制和驅(qū)動

• 電池管理

• UPS（不間斷電源）

其他產(chǎn)品資料可參考：

元器件4：

型號：SVT10111ND

SVT10111ND N溝道增強型功率 MOS 場效應(yīng)晶體管采用士蘭LVMOS工藝技術(shù)制造。該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于不間斷電源及逆變器系統(tǒng)的電源管理領(lǐng)域。

特點：

• 14A，100V，R_{DS（on）（典型值）}=85mΩ@V_GS=10V

• 低柵極電荷量

• 低反向傳輸電容

• 開關(guān)速度快

• 提升了 dv/dt 能力

其它產(chǎn)品資料可參考：

元器件5：

型號：CT357B1

臺灣兆龍CT357B1系列通用光耦由一個光電晶體管組成。該光電晶體管在4引線微型扁平封裝中與砷化鎵紅外發(fā)射二極管光學(xué)耦合，是一款直流輸入4引腳微型平板光電晶體管光耦。

特點：

• 高隔離度3750 VRMS

• 可選擇多個CTR

• 帶晶體管輸出的直流輸入

• 爬電距離≥5毫米

• 工作溫度范圍-55°C至110°C

• 綠色包裝

• 監(jiān)管批準

應(yīng)用：DC-DC轉(zhuǎn)換器、可編程控制器、電信設(shè)備、需要高密度安裝的混合基板

具體產(chǎn)品資料可參考：

半導(dǎo)體器件應(yīng)用網(wǎng)總結(jié)：

通過拆解后看到的元器件使用情況，我們了解到，該鋰電池保護板主控芯片采用的靈動微電子高性能的 ARM® CortexTM-M0 為內(nèi)核的 32 位微控制器，具有豐富的外設(shè)配置和功能屬性，兼具智能、安全和穩(wěn)定性能；同時采用中穎電子的5-16串鋰電池BMS前端芯片，以提供過充電保護、過放電保護、溫度保護、充放電過流保護、短路保護、二次過充電保護等，其集成平衡開關(guān)還可提高電芯一致性。

低功耗方面，這兩款核心器件均滿足多種省電工作模式保證低功耗應(yīng)用的要求，使鋰電池保護板無電流時可直接進入低功耗模式。兩者結(jié)合，在保證鋰電池保護板的性能和功能的同時，更有利于電池安全管理。

另外，士蘭微14A、100V N溝道增強型場效應(yīng)管采用先進的工藝及元胞結(jié)構(gòu)，使得該產(chǎn)品具有較低的導(dǎo)通電阻、優(yōu)越的開關(guān)性能及很高的雪崩擊穿耐量。同時搭載16顆華潤微的N-MOSFET器件，該鋰電池保護板的導(dǎo)通電阻更低，MOS管驅(qū)動和電池管理能力更勝一籌。

整體來說，除卻基本的保護功能，該鋰電池保護板還擁有智能故障檢測、藍牙無線傳輸、繼電器和MOS管混合驅(qū)動以及低功耗特性，可為電池安全保駕護航。此外，該鋰電池保護板可持續(xù)80A，峰值可達150A，支持降串使用(7-16串)，對于低速車、低壓儲能、電動摩托車等鋰電領(lǐng)域非常適用。