Защита от расплава литиевой батареи

Во время использования ионно-литиевых аккумуляторных батарей перезарядка, переразряд и перегрузка по току - все это влияет на срок службы, производительность и безопасность батареи. Предохранитель в аккумуляторной батарее эффективно контролируется как вторичная защита от перегрузки по току в сочетании с контуром управления IC и предотвращает повреждение батареи.

В последние годы с миниатюризацией и популяризацией мобильных устройств литий-ионные аккумуляторные батареи обладают такими преимуществами, как небольшой размер, легкий вес, высокое выходное напряжение, стабильное напряжение разряда и длительное время хранения, что привело к использованию литий-ионных аккумуляторов. аккумуляторные батареи для электроприборов, чтобы парить.

Литий-ионные аккумуляторные батареи - это одна из литиевых батарей (перезаряжаемых вторичных батарей), которые создают защитные линии в батарее и могут эффективно защищать батарею от повреждения в результате перезаряда, чрезмерного разряда, переполнения или неправильного использования. В качестве устройства защиты от перегрузки по току предохранитель может защитить аккумулятор от повреждений, вызванных сильным током и коротким замыканием во время зарядки или разрядки литий-ионной аккумуляторной батареи.

Этот контур защиты состоит из двух полевых МОП-транзисторов и управляющей ИС, а также некоторых резистивных элементов. Управляющая ИС отвечает за мониторинг напряжения батареи и управление двумя воротами MOSFET. МОП-транзистор действует как переключатель в цепи, управляя переключением и выключением контура заряда и контура разряда, соответственно. Предохранитель действует как вторичная защита предохранителя. C2 - конденсатор задержки. Схема имеет функции защиты от перезаряда, защиты от переразряда, защиты от перегрузки по току и защиты от короткого замыкания.

Нормальные условия труда

При нормальном заряде и разряде высокие уровни C0 и D0 футов управляющей ИС контролируются в цепи, и все V1 и V2 включены. Зарядный ток течет от входа +, заряжает батарею через предохранитель и вытекает из входа после V1 и V2. Во время нормального разряда ток течет через Input- и V2 и V1 к отрицательному электроду батареи, и его направление тока противоположно направлению зарядного тока. Поскольку сопротивление проводимости V1, V2 Rds (ON) минимально, ток потребления в этом состоянии составляет мкА, и поэтому потери невелики.

Защита от перезарядки

Аккумулятор заряжается постоянным током на начальном этапе зарядки, и напряжение аккумулятора будет увеличиваться с увеличением времени зарядки. Когда ИС обнаруживает, что напряжение батареи достигает напряжения обнаружения перезаряда (это значение определяется управляющей ИС), ножка C0 переключается с Gaodianya на низкое напряжение, так что затвор MOSFET, который управляет зарядкой, полностью выключается, что То есть, V2 отключен от пилота до переключателя, чтобы отключить цикл зарядки, так что зарядное устройство не может защитить аккумулятор от зарядки. Обнаружение перезарядки соответствует импульсной зарядке и ошибочным действиям из-за шума. Необходимо установить время задержки. Время задержки определяется параметром C2 и обычно устанавливается равным 1 с.

Защита от переразряда

Защита от переразряда останавливает разряд нагрузки при понижении напряжения аккумулятора. Когда аккумулятор разряжает нагрузку, его напряжение постепенно уменьшается по мере разряда. Когда напряжение батареи падает ниже испытательного напряжения переразряда, ее емкость полностью разряжена. Если аккумулятор продолжит разряжаться, это приведет к необратимому повреждению аккумулятора. Следовательно, когда управляющая ИС обнаруживает, что напряжение батареи ниже, чем напряжение обнаружения точки чрезмерного разряда, стопа D0 управляющей ИС переключается с Gaodianya на низкое напряжение, так что V1 выключается с переключателя на цепь выключения. чтобы отрезать разрядную петлю, и аккумулятор не может продолжать разряжаться. Играйте защитную роль. Поскольку напряжение аккумуляторной батареи больше не может быть снижено ниже испытательного напряжения переразряда, управляющая ИС должна потреблять минимальный ток. Обнаружение переразряда соответствует импульсной зарядке и ошибочным действиям из-за шума, а время задержки, которое необходимо установить, обычно составляет около 100 мс.

Защита от перегрузки по току и защита от короткого замыкания

Защита от перегрузки по току прекращает разряжать нагрузку при потреблении большого тока. Эта функция предназначена для защиты батареи и полевого МОП-транзистора для обеспечения безопасности батареи в рабочих условиях. Во время нормального процесса разряда ток проходит через два полевых МОП-транзистора, потому что сопротивление в открытом состоянии вызывает падение напряжения на нем. Это значение напряжения U = I * [R1ds + R2ds], где включенные V1 и V2 рассматриваются как резисторы, то есть R1ds и R2ds, если нагрузка по какой-то причине вызывает аномальное увеличение тока контура, когда броски тока так что напряжение также увеличивается до значения напряжения, определенного управляющей ИС, вывод D0 управляющей ИС быстро переключается с высокого напряжения на низкое. Выключите V1, чтобы отключить контур разряда, и ток контура станет нулевым. Время задержки, которое необходимо установить, обычно составляет около 13 мс. Когда напряжение увеличивается до значения напряжения, определенного управляющей ИС (когда ИС определяет, что нагрузка закорочена), V1 переключается с включения на выключение, и его принцип работы аналогичен защите от перегрузки по току. Время задержки защиты от короткого замыкания обычно составляет менее 7 мкс. Если ток продолжает увеличиваться в случае аварии, предохранитель обеспечит вторичную защиту во время перегрузки по току, избегая необратимого повреждения управляющей ИС и полевого МОП-транзистора в цепи.

Выше подробно описан принцип работы схемы защиты литий-ионных аккумуляторных батарей. Помимо управления интегральными схемами и полевыми МОП-транзисторами, в схеме есть важный компонент, а именно предохранитель, который играет в схеме вторичную роль защиты от переполнения. Поскольку его сопротивление очень мало, а энергия, потребляемая в цепи, незначительна, это стало основной причиной, по которой многие производители батарей рассматривают возможность замены полимера PTC (внутреннее сопротивление слишком велико) на новый плавкий предохранитель с многослойной многослойной керамической микросхемой.

Страница содержит содержимое машинного перевода.