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锂电池电流保护,原来有一套“科学喂养”的方法!

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2021-09-22 09:09:07   点击量:77

  序言。


  有人给电池充放电就像孩子喝母乳一样,很生动。


  1.如果总是让孩子喝,父母不控制,那么牛奶可能会喝,这类似于电池过度放电。


  2.如果父母不一直给孩子奶,这种奶会越积越多,类似于电池过度充电;


  3.如果孩子着急喝牛奶,很容易被牛奶呛到,类似于电池的过流保护;


  对于锂电池来说,如果不能科学的喂奶、喝奶,不仅可能会缩短电池的使用寿命,有时还会造成电池爆燃、爆炸等危险场景。那么如何控制这种情况呢?


  通常锂电池内部有专门的保护PCB,与电池单元封装在一起。在它的保护下,锂电池的输出电压可以控制在安全的电压范围内,即充放电终止电压和电池的截止电压。


  如果电池的工作电压超过安全范围,电池内部可能会发生不可逆的损坏,导致电池衰减,表现为电池内阻增大,容量减小。


  带电池保护板的锂电池。


  锂电池保护板。


  锂电池保护板通常集成有控制IC、MOS管、电阻电容、FUSE等。如下图所示。


  锂电池保护板普通电路图。


  两个N沟道金属氧化物半导体晶体管分别控制充电和放电的开/关。并联二极管是MOS晶体管的寄生二极管。


  在外部端口中,这是温度检测,内部端口是连接到电池负极的10KNTC。ID指的是电池的现场检测,一般电阻的负极接47K/10K电阻,有的是0R电阻。TH和ID是可选的,并非所有锂电池都有。


  过度充电保护。


  电池充电时,电流从电池组的正极流入,经过FUSE后从负极流出,底部的两个MOS管处于导通状态,如下图红色箭头所示,方向为:


  电池充电时,箭头指示电流方向。


  充电时,控制ICX1将始终监控第五引脚VDD和第六引脚VSS之间的电压。当该电压大于或等于过充截止电压并满足过充电压的延迟时间时,X1将通过控制第三引脚来关闭金属氧化物半导体晶体管Q2。Q2断开后,充电电路断开(Q2的体二极管D2也反向断开)。此时,电池只能放电。


  当满足以下两个条件之一时,可以解除充电保护:33601,电池单体两端电压降至保护IC的过充恢复电压。2.加载电池组输出端放电,直至电压低于过充保护电压。


  过放电保护


  当电池两端向负载输出电流时,电流按照红色箭头流动。


  电池放电时,箭头指示电流方向。


  当电池放电时,控制芯片ICX1将通过引脚5检测C1上的电压。当电压低于放电截止电压并持续一段时间后,控制IC将通过引脚DO控制Q1断开,此时放电电路将被切断。当满足以下条件时,ICX1接触过放电保护:以移除负载并给电池组充电。当VM和VDD之间的电压达到过放电恢复电压值时,控制ICX1将重新打开MOS管Q1。


  过流/短路保护。


  过流保护是通过ICX1的引脚2 (VM)检测流经控制MOS管的电压。如果电压过大并持续一定时间,控制IC将关闭Q1并断开放电电路。如果输出端的负载被移除,控制集成电路将自动开启Q1。


  锂电池保护板,保护电流21A。


  过流保护电压VM往往为0.1~0.2V,这与IC的类型有关。


  过流保护的值不仅与VM有关,还与Q1和Q2 MOS晶体管的导通电阻有关。如果金属氧化物半导体晶体管的导通电阻较大,保护电流的值就会较小。


  例如,如果选择内阻为20 m的: MOS管和过流值为0.15V的控制IC,则过流保护电流应为:0.15 V/(0.02 * 2)=3.75 A  .


  控制IC失效时的保险丝保护。


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