�(dòng)�電池保護(hù)�是為了加�(qiáng)�(dòng)�鋰離子電�的安全性必配的�(shè)�。大多數(shù)情況下,鋰電保護(hù)板應(yīng)具備控制鋰離子電池使用工作條件的功能,這些工作條件包括電壓、電�、溫度等。由于鋰離子電池使用的特殊�,使得動(dòng)力鋰離子電池必須和保�(hù)板一起配套使用才能確保整�(gè)系統(tǒng)的安全可靠��
�(guò)充電壓保�(hù):防止充電電壓高于電池使用電壓上限造成電池失效,引起安全事�
�(guò)放電壓保�(hù):防止電池深度放�,避免縮短電池壽命或引起安全事故
�(guò)流保�(hù):限制通過(guò)保護(hù)板和電池的電流大�
短路保護(hù):避免電池短路造成安全事故
溫控�(kāi)�(guān):保�(hù)電池組和保護(hù)板溫度過(guò)高造成安全隱患�
�(dòng)力電池保�(hù)板有兩�(gè)核心部件:一塊保�(hù)IC,它是由精確的比較器�(lái)獲得可靠的保�(hù)參數(shù);另外是MOSFET串在主充放電回路中擔(dān)�(dāng)高速開(kāi)�(guān),執(zhí)行保�(hù)�(dòng)作。電路原理圖如下�
1、下面介紹保�(hù)IC�(gè)引腳功能:VDD是IC電源正極,VSS是電源負(fù)�,V-是過(guò)�/短路檢測(cè)端,Dout是放電保�(hù)�(zhí)行端,Cout是充電保�(hù)�(zhí)行端�
2、保�(hù)板端口說(shuō)明:B+、B-分別是接電芯正極、負(fù)�;P+、P-分別是保�(hù)板輸出的正極、負(fù)�;T為溫度電阻(NTC)端�,一般需要與用電器的MCU配合�(chǎn)生保�(hù)�(dòng)作,后面�(huì)介紹,這�(gè)端口有時(shí)也標(biāo)為ID,意即身份識(shí)別端�,這時(shí),圖上的R3一般為固定阻值的電阻,讓用電器的CPU辨別是否為指定的電池�
保護(hù)板工作過(guò)程:
1、激活保�(hù)板的方法:當(dāng)保護(hù)板P+、P-�(méi)有輸出處于保�(hù)狀�(tài),可以短路B-、P-�(lái)激活保�(hù)�,這時(shí),Dout、Cout均會(huì)處于低電平(保護(hù)IC此兩端口是高電平保護(hù),低電平常態(tài))狀�(tài)打開(kāi)兩�(gè)MOS�(kāi)�(guān)�
2、充電:P+、P-分別接充電器的正�(fù)�,充電電流經(jīng)�(guò)兩�(gè)MOS�(duì)電芯�(jìn)行充�。這時(shí),IC的VDD、VSS既是電源�,也是電芯電壓檢�(cè)端(�(jīng)R1)。隨著充電的�(jìn)�,電芯電壓逐漸升高,當(dāng)升高到保�(hù)IC門(mén)限電壓(一般是4.30V,通常稱為�(guò)充保�(hù)電壓)時(shí),Cout隨即輸出高電平將�(duì)�(yīng)那�(gè)MOS�(guān)斷,充電回路也被斷開(kāi)。過(guò)充保�(hù)�,電芯電壓會(huì)下降,當(dāng)下降到IC門(mén)限電壓(一般為4.10V,通常稱為�(guò)充保�(hù)恢復(fù)電壓)時(shí),Cout恢復(fù)低電平狀�(tài)打開(kāi)MOS�(kāi)�(guān)�
3、放電:同樣,在電池放電�(shí),IC的VDD、VSS也會(huì)�(duì)電芯電壓檢測(cè),當(dāng)電芯電壓下降到IC門(mén)限電壓(一般是2.40V,通常稱為�(guò)放保�(hù)電壓)時(shí),Dout隨即輸出高電平將�(duì)�(yīng)那�(gè)MOS�(guān)斷,放電回路被斷�(kāi)。過(guò)放保�(hù)�,電芯電壓會(huì)上升,當(dāng)上升到IC門(mén)限電壓(一般為3.00V,通常稱為�(guò)放保�(hù)恢復(fù)電壓)時(shí),Dout恢復(fù)低電平狀�(tài)打開(kāi)MOS�(kāi)�(guān)�
MOS飽和�(dǎo)通也存在�(nèi)阻,所以電流在流經(jīng)B-、P-之間�(shí)MOS兩端�(huì)�(chǎn)生壓降,保護(hù)IC的V-和VSS(經(jīng)�(guò)R2)會(huì)隨時(shí)檢測(cè)MOS兩端的電�,當(dāng)電壓上升到IC保護(hù)門(mén)限(一般為0.15V,稱為放電過(guò)流檢�(cè)電壓)時(shí),Dout馬上輸出高電平將�(duì)�(yīng)那�(gè)MOS�(guān)�,放電回路被斷開(kāi)??吹竭@�,大概有同學(xué)已經(jīng)悟出,如果選用導(dǎo)通內(nèi)阻低的MOS或者放電過(guò)流檢�(cè)電壓高的IC,可以獲得大的輸出電流,但是也要考慮選用的MOS的功率和電芯的容��
5、NTC(T端口)的作用:當(dāng)電池工作�(shí),沒(méi)有發(fā)生過(guò)�、過(guò)放或�(guò)流、短路等情況,而是由于工作�(shí)間太�(zhǎng),導(dǎo)致電芯溫度上升(比如平常我�?cè)谟檬謾C(jī)煲電話粥)很快。而NTC電阻緊貼電芯�(jiān)�(cè)電芯溫度,隨著溫度上升NTC阻值逐漸下降,用電器CPU�(fā)�(xiàn)了這�(gè)變化,當(dāng)阻值下降到CPU�(shè)定值時(shí),CPU即發(fā)出關(guān)�(jī)指令,讓電池停止�(duì)其供�,只維持很小的待�(jī)電流,達(dá)到保�(hù)電池的目��
�(guò)充保�(hù)電壓�4.25±0.05 V /4.0V (磷酸鐵鋰電池)
�(guò)充延�(shí)�80mS
�(guò)充解除電壓:4.1±0.05 V/3.5V
�(guò)放保�(hù)電壓�2.80±0.05 V /2.0V (磷酸鐵鋰電池)
�(guò)放解除電壓:3.0±0.05 V/2.3V
�(guò)放延�(shí)�(shí)間:40mS
�(guò)放解除方法:斷開(kāi)�(fù)�,各單體電池電壓均高于臨界值時(shí)解除或充電解��
�(guò)流解除:斷開(kāi)�(fù)載釋�
充電電流�<5A 可特殊訂�
每路均衡電流: 50mA
每路均衡精度:4.20±0.01 V/3.65V±0.01(磷酸鐵鋰電池
�(guò)流電流保�(hù)�40A/80A (可按要求訂做)
靜態(tài)功�<0.5mA
電池保護(hù)板系�:3 �,4 �,7 �,8 �,10 �,12 �,13 �,16 串,可按要求訂做�
1� 輸出�(fù)極P-、充電負(fù)極C-、電池負(fù)極B,請(qǐng)按順序接線,�(qǐng)不要接反線路,以免燒壞電路元��
2� 充電線,放電�,電池負(fù)�。盡量用粗線,否則會(huì)通不�(guò)大電�,會(huì)起到�(guò)流保�(hù),造成電路不工��
3� 電池正極輸出不用�(jīng)�(guò)保護(hù)電路,直接連接輸出�
維庫(kù)電子�,電子知�(shí),一查百��
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