Принцип схемы платы защиты литиевой батареи

Литиевая батарея (перезаряжаемая) необходима для защиты, определяется ее собственными характеристиками. Из-за материала литиевой батареи сам определяет, что его нельзя перезарядить, разрядить, перегрузить по току, короткое замыкание и зарядить и разрядить, соответственно литий-ионный аккумулятор Компоненты батареи всегда будут следовать за тонкой защитной платой и плавким предохранителем.

Функция защиты литиевой батареи

Функция защиты литиевой батареи обычно выполняется защитной платой и координацией токового устройства PTC, защитная пластина состоит из электронных схем, и от 40 ℃ до + 85 ℃ в условиях точного времени контроля напряжения батареи и тока цепи и контура тока управления в время включения и выключения; PTC в среде высокой температуры предотвращает серьезное повреждение аккумулятора.

Обычная защитная пластина литий-ионной батареи обычно включает в себя управляющую ИС, переключатель MOS, резистор, конденсатор и вспомогательное устройство FUSE, PTC, NTC, ID, память и т. Д., Которая в случае обычного управления переключателем MOS делает батареи с проводимость внешней цепи, и когда ток контура напряжения батареи или превышает указанное значение, он немедленно контролирует выключение MOS, чтобы защитить безопасность батарей.

В защитной пластине в условиях нормального, для высокого уровня Vdd и Vss, VM как низкого уровня, DO, CO для высокого уровня, когда Vdd и Vss, VM любое преобразование параметров, уровень будет изменяться на DO или CO.

Принцип защиты литиевой батареи

Литиевая батарея (перезаряжаемая) необходима для защиты, определяется ее собственными характеристиками. Материалы из-за самой литиевой батареи определяют, что она не может быть перезарядкой, разрядкой, перегрузкой по току, коротким замыканием и сверхвысокой температурой зарядки и разрядки, поэтому Компоненты литиево-литиевой батареи всегда будут следовать за тонкой защитной платой и устройством защиты от тока.

Функция защиты литиевой батареи обычно выполняется защитной платой и координацией токового устройства PTC, защитная пластина состоит из электронных схем, и от 40 ℃ до + 85 ℃ в условиях точного времени контроля напряжения батареи и тока цепи и контура тока управления в время включения и выключения; PTC в среде высокой температуры предотвращает серьезное повреждение аккумулятора.

Обычная защитная пластина литий-ионной батареи обычно включает в себя управляющую ИС, переключатель MOS, резистор, конденсатор и вспомогательное устройство FUSE, PTC, NTC, ID, память и т. Д., Которая в случае обычного управления переключателем MOS делает батареи с проводимость внешней цепи, и когда ток контура напряжения батареи или превышает указанное значение, он немедленно контролирует выключение MOS, чтобы защитить безопасность батарей.

В защитной пластине в условиях нормального, для высокого уровня Vdd и Vss, VM как низкого уровня, DO, CO для высокого уровня, когда Vdd и Vss, VM любое преобразование параметров, уровень будет изменяться на DO или CO.

: 1, обнаружение зарядного напряжения в нормальных условиях, Vdd постепенно повышается до CO, содержащего высокий уровень до низкого электрического напряжения между Vdd и VSS в обычное время.

2, подъемное напряжение зарядки: в состоянии зарядки, постепенно снижается до Vdd. CO содержит электричество от низкого уровня до высокого напряжения в обычное время между Vdd и VSS.

3, напряжение обнаружения избыточного разряда: обычно Vdd постепенно снижается до DO, содержащего высокое напряжение до низкого электрического напряжения между Vdd и VSS в обычное время.

4, удалите избыточное напряжение разряда: в условиях избыточного разряда Vdd постепенно повышается до DO, содержащего низкий уровень до высокого напряжения в обычное время между Vdd и VSS.

5, напряжение обнаружения перегрузки по току: 1 в нормальном состоянии, VM to DO постепенно изменяется с высокого уровня на низкое электрическое напряжение между VM - VSS в обычное время.

6 2 напряжение обнаружения, перегрузка по току, при нормальных условиях, VM от OV повышается со скоростью более 1 мс ниже 4 мс до DO, содержащего высокий уровень до низкого электрического напряжения между VM - VSS в обычное время.

7, короткое начальное напряжение нагрузки: в нормальном состоянии, от VM до OV с 1 mu S выше 50 mu S, со скоростью до DO, находящейся от высокого уровня до низкого электрического напряжения между VM - VSS в обычное время.

8, напряжение обнаружения зарядного устройства: в состоянии чрезмерного разряда, VM до OV постепенно снижается до DO, измененное с низкого уровня на высокое напряжение между электрическим VM - VSS в обычное время.

9, обычно рабочий ток потребления: в нормальном состоянии поток к току терминала VDD (IDD) - это ток потребления, который обычно работает.

10, потребление по току разряда: в состоянии разряда, через клемму VDD в токе (IDD) для потребления электроэнергии изгнания тока.

Типичная схема защиты литиевой батареи

Из-за химических характеристик литий-ионных аккумуляторов в процессе нормального использования их внутренняя химическая положительная реакция взаимного преобразования между электричеством и химической энергией, но при определенных условиях, таких как перезаряд, переразряд и перегрузка по току, вызовет химическую реакцию. батареи внутри, после увеличения побочных эффектов, серьезно повлияет на производительность и срок службы батареи и может производить большое количество газа, что приведет к быстрому увеличению внутреннего давления батареи после взрыва, вызванного проблемами безопасности, поэтому все литиевая батарея требует схемы защиты, используемой для заряда и разряда батареи для эффективного мониторинга, а в некоторых условиях, когда сломано зарядное устройство, чтобы предотвратить повреждение цепи разряда батареи

Ниже представлена типовая принципиальная схема защиты литиевой батареи.

Как показано выше, схема защиты состоит из двух полевых МОП-транзисторов (V1, V2) и управляющей ИС (N1), а также некоторых компонентов резистивной емкости. Управляющая ИС отвечает за мониторинг напряжения батареи и тока контура, а также за управление двумя полевыми МОП-транзисторами. затвор, роль переключателя MOSFET в цепи, соответственно, управляет цепью зарядки и цепью разряда проводимости и отключения, C3 для конденсатора задержки, схема имеет защиту от перезарядки, защиту от разряда, защиту от перегрузки по току и функцию защиты от короткого замыкания, анализ ее принципа работы составляет:

1, нормальное состояние

Схема при нормальных условиях для N1 «CO» и «DO» ножек с высоким выходным напряжением, оба полевых МОП-транзистора в состоянии проводимости, аккумулятор может свободно заряжаться и разряжаться, поскольку сопротивление проводимости полевого МОП-транзистора очень мало, обычно менее 30 мОм, поэтому его проводящее сопротивление мало влияет на характеристики схемы. В соответствии с государственной схемой защиты для уровня потребления тока мю А, обычно менее 7 мкА.

2, защита от перезарядки

Требования к ионно-литиевым батареям для зарядки постоянным током / постоянным напряжением, в начале заряда, для заряда постоянным током, в процессе зарядки напряжение повышается до 4,2 В (в зависимости от материала положительного электрода, для некоторых аккумуляторов требуется постоянное напряжение). значение давления составляет 4,1 В), до постоянного напряжения зарядки до тех пор, пока ток не станет все меньше и меньше. Если аккумулятор в процессе зарядки, цепь зарядного устройства выходит из-под контроля, может сделать напряжение аккумулятора более 4, после 2 В до при зарядке постоянным током, напряжение батареи будет продолжать расти, когда напряжение батареи заряжено до более чем 4,3 В, химические побочные эффекты батареи усугубятся, что приведет к повреждению ячейки или проблемам с безопасностью. В батарее со схемой защиты, когда контроль IC обнаружила напряжение батареи на уровне 4,28 В (значение определяется управляющей ИС, разные IC имеют разные значения), ножки «CO» поворачиваются от высокого напряжения нулевого напряжения, V2 по проводимости к sh. ut off, чтобы отключить цепь зарядки, зарядное устройство больше не может заряжать аккумулятор, эффект защиты от перезарядки.И в результате наличия собственного внутреннего диода V2 VD2 аккумулятор может разряжаться диодом на внешний В управляющей микросхеме обнаружено напряжение батареи более 4,28 В между сигналом выключения V2, есть время задержки, продолжительность времени задержки определяется C3, обычно устанавливается на 1 секунду, чтобы избежать ошибки, вызванной по решению о вмешательстве.

3, защита от короткого замыкания

В процессе разрядки аккумуляторной батареи, если большой ток контура дает U> 0,9 В (значение определяется ИС управления, разные ИС имеют разные значения), ИС управления оценивается как короткое замыкание нагрузки, " DO "ноги быстро поворачиваются при высоком напряжении нулевого напряжения, V1 от проводимости до отключения, чтобы отключить цепь разряда, защиту от короткого замыкания. Очень короткое время задержки защиты от короткого замыкания, обычно менее семи микросекунд. Его принцип работы и Защита от перегрузки по току, просто другой метод оценки, защита времени задержки также отличается. Помимо управления IC, в схеме есть еще один важный элемент, это MOSFET, он играет роль переключателя в схеме, потому что он напрямую между батареей и внешней нагрузкой, поэтому его сопротивление проводимости влияет на производительность аккумулятора, было выбрано с MOSFET лучше, сопротивление проводимости очень мало, внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи мало , способность нагрузки сильная, во время разряда он потребляет меньше электроэнергии.

4, защита от перегрузки по току

Из-за химических характеристик литий-ионной батареи производитель указывает, что ее максимальный ток разряда не должен превышать 2 C (C = емкость батареи в час), когда ток разряда батареи больше 2 C, это приведет к необратимому повреждению или проблемам безопасности. Аккумулятор в процессе нормального разряда нагрузки, разрядный ток после серии из двух полевых МОП-транзисторов, из-за сопротивления проводимости полевого МОП-транзистора, будет производить напряжение на обоих концах, напряжение U = I * RDS * 2, RDS для одного Включение MOSFET, управление импедансом IC «V -» на основании значения испытательного напряжения, если нагрузка по какой-либо причине вызывает аномалию, увеличьте ток контура, когда большой ток контура сделает U> 0,1 В (значение определяется управляющей ИС, ИС разных имеют разные значения), ножки «DO» переключаются с высокого напряжения на нулевое напряжение, V1 с проводимости на отключение, тем самым отключая цепь разряда, ток в цепи равен нулю, перегрузка по току защитный эффект. В контрольной ИС перегрузка по току произошла между сигналом выключения V1, также имеет время задержки, продолжительность времени задержки определяется C3, обычно около 13 мс, чтобы избежать ошибки, вызванной оценкой помех. управления, размер значения обнаружения перегрузки по току зависит не только от компонентов управляющей ИС, все еще зависит от сопротивления проводимости МОП-транзисторов, когда чем больше сопротивление проводимости МОП-транзистора к той же управляющей ИС, тем меньше значение перегрузки по току защита.

5, защита от разряда

Батарея в процессе разряда внешней нагрузки, напряжение будет постепенно снижаться в процессе разряда, когда напряжение батареи упадет до 2,5 В, ее емкость будет полностью мигать, в это время, если вы дадите батарее разрядиться, продолжайте нагрузку. вызвать необратимое повреждение батареи. В процессе разряда батареи, когда управляющая ИС обнаружила, что напряжение батареи ниже 2,3 В (значение определяется управляющей ИС, разные ИС имеют разные значения), ножки "DO" переключить с нулевого напряжения высокого напряжения, V1 от проводимости до отключения, тем самым отключив цепь разряда, батарея больше не может разряжать нагрузку, эффект защиты от разряда. И в результате существования собственного внутреннего диода V1 VD1, Зарядное устройство может через диод для аккумуляторов. Из-за защиты от переразряда в состоянии аккумулятора напряжение не может снижаться, поэтому требуется минимальное потребление тока цепи защиты, управляющая микросхема w Если вы войдете в состояние с низким энергопотреблением, потребляемая мощность схемы защиты будет меньше нуля. 1 мкА. В управляющей ИС обнаружено, что напряжение батареи ниже 2,3 В для сигнала выключения V1, также есть время задержки, длина Время задержки определяется параметром C3, обычно около 100 миллисекунд, чтобы избежать ошибки, вызванной оценкой помех.

В процессе управления размер значения обнаружения перегрузки по току зависит не только от компонентов управляющей ИС, но по-прежнему зависит от сопротивления проводимости МОП-транзисторов, когда чем больше сопротивление проводимости МОП-транзистора к той же управляющей ИС, тем меньше значение максимальной токовой защиты.

5, защита от короткого замыкания

Батарея в процессе разряда нагрузки, если большой ток контура дает U> 0,9 В (значение определяется управляющей ИС, разные ИС имеют разные значения), управляющая ИС оценивается как короткое замыкание нагрузки, ножка "DO" быстро сработает. при нулевом напряжении путем изменения высокого напряжения, отключите T2 по проводимости, чтобы отключить цепь разряда, защиту от короткого замыкания. Очень короткое время задержки защиты от короткого замыкания, обычно менее семи микросекунд. Принцип его работы и более Текущая защита, просто другой метод оценки, защита времени задержки также отличается.

Страница содержит содержимое машинного перевода.