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锂电池保护板详细的工作讲解

发布者:【浩博电池资讯】   发布时间:2021-11-04 12:11:53   点击量:241

锂电池的应用十分广泛,种类也比较多,今日给爱体育入口分享一篇记得诚收拾的文章:锂电池维护电路的作业原理。


前言


举一个不恰当的例子,电池的充放电就像孩子喝母乳一样。1,假如一向让孩子喝,家长不加以操控,那么这个奶可能会被喝光,相似电池过放;2,假如家长一向不给孩子喝奶,这个奶就会积攒越来越多,相似电池过充;3,假如孩子喝奶喝的急,容易呛奶,相似电池的过电流维护;科学喝奶,规则喝奶,需要家长的监督,那电池如何做到科学充电和放电呢?锂电池都有一个使用的安全电压区间,最高和最低电压一般被称为充放电停止电压或截止电压,当电池的实际作业电压长期低于放电停止电压或者长期高于充电停止电压时,电池内部将产生不可逆转的损伤,严峻损伤电池,导致功能下降,俗称电池衰减,电池衰减的表现便是电池的内阻增大,容量下降等。所以一般锂离子电池内部会有一个小的PCB板,和电池封装在一起,如下图所示,主要效果便是用来维护电池。


红色框选部分为电池维护板


这个电路板依据组成电路不同,一般会有过放维护、过充维护、过流维护、短路维护以及操控IC失效之后的FUSE维护这几种,下面会以一个常见的电路,解说这几种维护的作业原理。


锂电池维护板组成


一般的锂电池维护板由操控IC、MOS管、电阻电容、保险丝FUSE等组成,如下图所示。


常见的锂电池维护板电路图


TH为温度检测,内部是一个10KNTC接到电池负极;ID是电池在位检测,一般是47K/10K电阻接到电阻负极,有的是0R电阻;TH和ID均是选配,并不是所有锂电池都有的。


接着依据上面这么电路,来看一下如下几种维护的作业原理吧●!


过充维护


电池充电时,电流(方向如箭头所示)从电池包的正极流入,通过FUSE后从负极流出,最下方的两个MOS管均是导通状态。


电池充电时电流方向如箭头所示


充电时,操控ICX1会时刻监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压,当这个电压大于等于过充截止电压且满意过充电压的延时时刻时,X1会通过操控第3脚来封闭MOS管Q2,Q2被封闭之后,充电回路被堵截(Q2的体二极管D2也是反向截止的),这个时分,电池只能放电。


过充维护免除条件(满意其一即可):


1,电芯两端的电压下降到维护IC的过充康复电压。


2,在电池包得输出端加负载放电,放电到电压小于过充维护电压。


过放维护


在电池包两端加负载放电时,电流(方向如箭头所示)与充电是相反的,如下图所示。


电池放电时电流方向如箭头所示


放电时,操控ICX1同样会时刻监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压,当这个电压小于等于过放截止电压且达到过放电压的延时时刻,操控ICX1会通过第1脚封闭Q1,Q1被封闭之后,放电回路被堵截(Q1的体二极管D1是反向截止),这个时分,电池只能充电。


过放维护免除条件:拿掉负载,给电池包充电,当VM-VDD之间的电压达到过放康复电压值时,操控ICX1会从头翻开MOS管Q1。


过流维护/短路维护


过流维护指的是过放电流的维护,一般的操控IC有过流维护和短路维护两种,操控IC时刻监测VSS-VM之间的电压值,当电压值达到过流维护或者短路维护的阈值且满意延时时刻,操控IC会将MOS管Q1封闭,堵截放电回路。


电池放电时电流方向如箭头所示


过电流维护免除的条件是:将输出端负载拿掉,操控IC会主动将Q1从头翻开。


过流维护的电压值一般是0.1~0.2V,短路维护检测的电压值一般是0.9V~2V,这两个值都与操控IC有关系,不同的IC,这两个值不一样。


短路维护电压值指的是电流流经Q1和Q2上的导通压降,即可以得出,假如MOS管的导通内阻越大,维护电流值就越小。如:内阻为20mΩ的MOS管,选用的过电流值为0.15V的操控IC,那过流维护的电流应为:0.15V/(0.02*2)=3.75A。


操控IC失效之后的FUSE维护


有的维护板里面会加上保险丝,在操控IC失效之后,起到一个二级维护效果,防止更坏的结果,当然也会增加本钱。

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