Схемы защиты аккумулятора - введение и сравнение

Знаете ли вы, что батареи вызывают много опасных повреждений? Многие пользователи аккумуляторов этого не знают, и это становится очень опасным для окружающей среды и для их устройств.

К счастью, современные батареи, особенно литиевые, имеют схему защиты. Это часть, которая защищает аккумулятор от перезарядки или слишком низкого разряда.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

В этом руководстве мы обсудим схемы защиты литиевых батарей.

Цепи защиты литиевых батарей

Литиевые батареи являются наиболее предпочтительной аккумуляторной технологией из-за их высокой плотности энергии. Однако такую большую мощность получить нелегко, и они требуют осторожного обращения, больше, чем батареи любого другого типа.

К тому же батареи относительно дороже. А значит, нужно стараться получить от них как можно больше пользы.

Схемы защиты батареи могут увеличить срок ее службы. Это помогает защитить их от перегрева, перезарядки и слива.

Перезаряд: литиевые батареи заряжаются до 4,2 вольт. Все, что выходит за рамки этого, может вызвать повреждение аккумулятора и стать опасным. Большинство возгораний, вызванных аккумуляторными батареями, произошло из-за чрезмерной зарядки или небрежности. Для предотвращения этого необходима схема защиты аккумулятора.

Чрезмерный разряд: с нижней стороны литиевые батареи могут безопасно разряжаться примерно до 2,5 В. Разрядка ниже указанного значения может вызвать стресс для клетки и сократить срок ее службы. Схема защиты отключает цепь подключения, когда батарея приближается к этому уровню, сохраняя ее в безопасности.

Быстрая разрядка: еще один фактор, сокращающий срок службы батареи, - слишком быстрая разрядка. Литиевые батареи этого не выдерживают. Они поставляются с максимальным номинальным разрядным током, который необходимо соблюдать. Схема защиты батареи удаляет батарею из цепи в случае слишком большого тока нагрузки.

Литиевые батареи нуждаются в схемах защиты. Как правило, защита осуществляется на печатной плате, соединенной с батареями перед упаковкой и распределением.

Основная функция этих цепей - гарантировать, что аккумуляторная батарея никогда не будет перезаряжаться или разряжаться слишком слабо.

Литиевые батареи обещают около 3,7 вольт питания. Полный ток не должен превышать максимум 4,2 В.

А при разрядке очень важно поддерживать напряжение на минимальном уровне или выше. В этом случае он никогда не должен сливаться слишком низко, ниже 2,8 В.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Это факторы, которые влияют на срок службы литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, аккумуляторные батареи нуждаются в защите, чтобы всегда оставаться вне опасности. Схема отключит аккумулятор при обнаружении аномального напряжения.

Каждый пользователь должен периодически проверять свои литиевые батареи с помощью вольтметра. Это позволяет понять, насколько хорошо ваши аккумуляторы заряжаются или разряжаются.

Помимо этого, некоторые зарядные устройства прекращают зарядку, когда литиевая батарея достаточно близко к 4,2 В, сохраняя диапазон зарядки в безопасной зоне.

Даже если ваше устройство не имеет возможности выключиться при слишком низком уровне заряда батареи, схемы защиты батареи принудительно отключат его. Вот насколько они важны.

Как работают схемы защиты от лития

Схемы защиты могут показаться немного сложными, если вы соблюдаете все жесткие условия. Но это не так.

Вот разбивка того, как все это работает:

Схема защиты - это устройство, встроенное в ячейку. Он действует как предохранитель, помогая блокировать увеличение скачка тока.

В устройстве прерывания цепи он открывает электрический путь в случае очень высокого напряжения. Это действие увеличивает внутреннее давление ячейки примерно до 150 фунтов на квадратный дюйм.

Защитные отверстия внутри батарей позволяют контролировать распределение газа при повышении давления.

Цепи защиты также могут быть размещены вне ячеек. Они открывают переключатель сильного состояния, когда напряжение падает до 4,3 В. Это максимальный заряд, и он становится опасным, если выходит за его пределы.

Схема защиты включает предохранитель, который перекрывает ток, если температура батареи достигает примерно 90 градусов Цельсия. Схема контроля качества отключает около 2,5 В на пути тока в случае перезарядки.

Что ж, схема защиты - это важная функция в любом аккумуляторном блоке. Это обеспечивает безопасность пользователей. Однако вы должны знать, что все меры предосторожности эффективны только в том случае, если рабочий режим исходит извне. Например, режимы из-за короткого замыкания или неисправного зарядного устройства могут обеспечить лучшую работу этих модулей безопасности.

Схемы обратной защиты аккумулятора

Защита аккумулятора, без сомнения, вопрос деликатный. Мы все хотим быть в безопасности при использовании батарей, и схемы защиты - самый простой способ добиться этого.

Цепи обратной защиты аккумулятора также являются хорошим способом обезопасить вашу электронику. Это включает:

Обратная защита аккумулятора с помощью диода

Это самый простой способ добиться обратной защиты аккумулятора. Это последовательный диод в положительной линии питания к ЭБУ. Это следует выбирать в зависимости от нагрузки. Когда вы вставляете батарею в неправильную полярность, переход PN блокирует ее напряжение. В результате электроника защищена от повреждений.

Обратная защита аккумулятора с помощью МОП-транзистора с n-зарядкой

MOSFET - лучший выбор, если вы хотите снизить потери мощности из-за обратной защиты. Это включает в себя установку устройства в правильном направлении в положительную линию питания. Такое действие предохраняет нагрузку от реверсирования АКБ. MOSFET оснащен антипараллельным корпусным диодом, что делает их идеальными для этой работы.

При использовании этого метода MOSFET полностью включается в правильном направлении. Теперь, поскольку источник имеет более высокий потенциал, MOSFET находится на высокой стороне. Это означает, что он не ссылается на землю. Повышение напряжения затвора необходимо, и в этом случае вам понадобится схема насоса или что-то в этом роде.

Использование p-канального MOSFET

Третье решение - использовать полевой МОП-транзистор с p-каналом для обратной защиты батареи. Просто подключите P-канальный MOSFET к положительному маршруту питания нагрузки.

Есть ли у аккумуляторов защита от короткого замыкания?

Большинство современных аккумуляторов состоит из трех важнейших компонентов:

PTC: Эта часть защищает батареи от перегрева и постоянного тока.

CID или волна давления. Эта часть отключит аккумулятор навсегда в случае слишком высокого давления.

Печатная плата: это компонент, который защищает батареи от чрезмерной разрядки, перезарядки и перегрузки по току.

Вы можете найти некоторые незащищенные элементы, которые не поставляются с электронной схемой в упаковке элементов. Следовательно, они предлагают большую мощность и ток. Но они всегда могут перегреться, закоротить или перегрузить. Лучше всего покупать защищенные батареи.