鉅大LARGE | 點擊量:783次 | 2021年02月01日
鐵鋰離子電池保護芯片和鋰離子電池保護板均衡工作原理
鐵鋰離子電池的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協同完成,保護板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監視電芯的電壓和充放回路的電流,及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。
1、保護芯片工作原理中的重要元器件的介紹:IC:它是保護芯片的核心,首先取樣電池電壓,然后通過判斷發出各種指令。MOS管:它重要起開關用途。
2、保護芯片正常工作:保護芯片上MOS管剛開始可能處于關斷狀態,電池接上保護芯片后,必須先觸發MOS管,P+與P-端才有輸出電壓,觸發常用方法用一導線把B-與P-短接。
3、保護芯片過充保護:在P+與P-上接上一高于電池電壓的電源,電源的正極接B+、電源的負極接B-,接好電源后,電池開始充電,電流方向如圖所示的I1的流向電流從電源正極出發,流經電池、D1、MOS2到電源負極(這時MOS1被D1短路),IC通過電容來取樣電池電壓的值,當電池電壓達到4.25v時,IC發出指令,使引腳CO為低電平,這時電流從電源正極出發,流經電池、D1、到達MOS2時由于MOS2的柵極與CO相連也為低電平,MOS2關斷,整個回路被關斷,電路起到保護用途。
4、保護芯片過放保護:在P+與P-上接上一合適的負載后,電池開始放電其電流方向如I2,電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極,(這時MOS2被D2短路);當電池放電到2.5v時IC采樣并發出指令,讓MOS1截止,回路斷開,電池被保護了。
5、過流保護:在P+與P-上接上一合適的負載后,電池開始放電其電流方向如I2,電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極,(這時MOS2被D2短路);當負載突然減小,IC通過VM引腳采樣到突然增大電流而出現的電壓這時IC采樣并發出指令,讓MOS1截止,回路斷開,電池被保護了。
6、短路保護:在P+與P-上接上空負載后,磷酸鐵鋰離子電池開始放電其電流方向如I2,電流從電池的正極經負載、D2、MOS1到電池的負極,(這時MOS2被D2短路);IC通過VM引腳采樣到突然增大電流而出現的電壓這時IC采樣并發出指令,讓MOS1截止,回路斷開,電池被保護了。
鋰離子電池保護板均衡工作原理
鋰離子電池保護板是對串聯鋰離子電池組的充放電保護;在充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小于設定值,實現鋰離子電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯充電方式下的充電效果;同時檢測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態,保護并延長電池使用壽命;欠壓保護使每一單節電池在放電使用時防止電池因過放電而損壞。
鋰離子電池保護板均衡原理常用的均衡充電技術包括恒定分流電阻均衡充電、通斷分流電阻均衡充電、平均電池電壓均衡充電、開關電容均衡充電、降壓型變換器均衡充電、電感均衡充電等。
成組的鋰離子電池串聯充電時,應保證每節電池均衡充電,否則使用過程中會影響整組磷酸鐵鋰離子電池的性能和壽命。而現有的單節鋰離子電池保護芯片均不含均衡充電控制功能,多節鋰離子電池保護芯片均衡充電控制功能要外接CPU;通過和保護芯片的串行通訊來實現,加大了保護電路的復雜程度和設計難度、降低了系統的效率和可靠性、新增了功耗。
鋰離子電池保護板均衡原理根據應用的要,在改變保護芯片型號和串聯數,電路中開關器件和能耗元件的功率等級之后,可對任意結構和電壓等級的動力鋰離子電池組實現保護和均充。
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