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動力電池保護�
閱讀�33160時間�2010-12-23 14:41:32

  動力電池保護�是為了加強動�鋰離子電�的安全性必配的�(shè)�。大多數(shù)情況�,鋰電保護板�(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性,使得動力鋰離子電池必須和保護板一起配套使用才能確保整個系�(tǒng)的安全可靠��

常見功能

  過充電壓保護: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�

  過放電壓保護:防止電池深度放�,避免縮短電池壽命或引起安全事故

  過流保護:限制通過保護板和電池的電流大�

  短路保護:避免電池短路造成安全事故

  溫控開關(guān):保護電池組和保護板溫度過高造成安全隱患�

原理

  動力電池保護板有兩個核心部件:一塊保護IC,它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數(shù);另外是MOSFET串在主充放電回路中擔當高速開�(guān),執(zhí)行保護動�。電路原理圖如下�

動力電池保護板的原理

  1、下面介紹保護IC個引腳功能:VDD是IC電源正極,VSS是電源負�,V-是過�/短路檢測�,Dout是放電保護執(zhí)行端,Cout是充電保護執(zhí)行端�

  2、保護板端口說明:B+、B-分別是接電芯正極、負�;P+、P-分別是保護板輸出的正極、負�;T為溫度電阻(NTC)端�,一般需要與用電器的MCU配合�(chǎn)生保護動�,后面會介紹,這個端口有時也標為ID,意即身份識別端口,這時,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�

  保護板工作過程:

  1、激活保護板的方法:當保護板P+、P-沒有輸出處于保護狀�(tài),可以短路B-、P-來激活保護板,這時,Dout、Cout均會處于低電平(保護IC此兩端口是高電平保護,低電平常態(tài))狀�(tài)打開兩個MOS開關(guān)�

  2、充電:P+、P-分別接充電器的正負極,充電電流經(jīng)過兩個MOS對電芯進行充電。這時,IC的VDD、VSS既是電源端,也是電芯電壓檢測端(�(jīng)R1�。隨著充電的進行,電芯電壓逐漸升高,當升高到保護IC門限電壓(一般是4.30V,通常稱為過充保護電壓)時,Cout隨即輸出高電平將對應(yīng)那個MOS�(guān)�,充電回路也被斷開。過充保護后,電芯電壓會下降,當下降到IC門限電壓(一般為4.10V,通常稱為過充保護恢復電壓)時,Cout恢復低電平狀�(tài)打開MOS開關(guān)�

  3、放電:同樣,在電池放電時,IC的VDD、VSS也會對電芯電壓檢�,當電芯電壓下降到IC門限電壓(一般是2.40V,通常稱為過放保護電壓)時,Dout隨即輸出高電平將對應(yīng)那個MOS�(guān)斷,放電回路被斷�。過放保護后,電芯電壓會上升,當上升到IC門限電壓(一般為3.00V,通常稱為過放保護恢復電壓)時,Dout恢復低電平狀�(tài)打開MOS開關(guān)�

  MOS飽和導通也存在�(nèi)�,所以電流在流經(jīng)B-、P-之間時MOS兩端會產(chǎn)生壓�,保護IC的V-和VSS(經(jīng)過R2)會隨時檢測MOS兩端的電�,當電壓上升到IC保護門限(一般為0.15V,稱為放電過流檢測電壓)�,Dout馬上輸出高電平將對應(yīng)那個MOS�(guān)�,放電回路被斷開??吹竭@�,大概有同學已經(jīng)悟出,如果選用導通內(nèi)阻低的MOS或者放電過流檢測電壓高的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:當電池工作時,沒有�(fā)生過�、過放或過流、短路等情況,而是由于工作時間太長,導致電芯溫度上升(比如平常我們在用手機煲電話粥)很快。而NTC電阻緊貼電芯�(jiān)測電芯溫�,隨著溫度上升NTC阻值逐漸下降,用電器CPU�(fā)�(xiàn)了這個變�,當阻值下降到CPU�(shè)定值時,CPU即發(fā)出關(guān)機指�,讓電池停止對其供電,只維持很小的待機電�,達到保護電池的目的�

主要參數(shù)

  過充保護電壓�4.25±0.05 V /4.0V (磷酸鐵鋰電池)

  過充延時�80mS

  過充解除電壓�4.1±0.05 V/3.5V

  過放保護電壓�2.80±0.05 V /2.0V (磷酸鐵鋰電池)

  過放解除電壓�3.0±0.05 V/2.3V

  過放延時時間�40mS

  過放解除方法:斷開負�,各單體電池電壓均高于臨界值時解除或充電解��

  過流解除:斷開負載釋�

  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

  過流電流保護�40A/80A (可按要求訂做)

  靜態(tài)功�<0.5mA

  電池保護板系�:3 �,4 �,7 �,8 �,10 �,12 �,13 �,16 �,可按要求訂��

連接

動力電池保護板的連接

  1� 輸出負極P-、充電負極C-、電池負極B,請按順序接�,請不要接反線路,以免燒壞電路元��

  2� 充電�,放電線,電池負�。盡量用粗線,否則會通不過大電流,會起到過流保護,造成電路不工��

  3� 電池正極輸出不用�(jīng)過保護電�,直接連接輸出�

動力電池保護板相�(guān)資訊 更多>>

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