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锂电池组保护电路详解
- 来源:www.glida.cn 发表时间:2020-10-23 18:09:27 点击数:40 次
在正常保护板的情况下,Vdd为高电平,Vss和VM为低电平,DO和CO为高电平,当Vdd、Vss和VM的任何参数改变时,DO或CO的电平也会改变。
锂电池保护板原理
锂电池(充电式)之所以需要保护,是由其自身特性决定的。由于锂电池本身的材质决定了它不能在超高温下过充、过放、过流、短路和充放电,所以锂电池的锂电池组件总是会出现一个精致的保护板和电流保险丝。
锂电池的保护功能通常是通过保护电路板和PTC等电流器件的配合来完成的。保护板由电子电路组成,在-40至85的环境下,可随时准确监测电池芯电压和充放回路电流,并及时控制电流回路的通断;PTC可以防止电池在高温环境下受到严重损坏。
常见的锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、内存等。其中控制IC控制MOS开关在所有正常情况下导通,使电池芯与外部电路导通,当电池芯电压或回路电流超过规定值时,立即控制MOS开关关断,保护电池芯的安全。
在正常保护板的情况下,Vdd为高电平,Vss和VM为低电平,DO和CO为高电平,当Vdd、Vss和VM的任何参数改变时,DO或CO的电平也会改变。
1.过充电检测电压:在正常条件下,当co端子从高电平变为低电平时,Vdd逐渐上升到vdd VDD-VSS之间的电压。
2.过充释放电压:在充电状态下,当CO端从低电平变为高电平时,Vdd逐渐降至vdd VDD-VSS之间的电压
3.过放电检测电压:正常情况下,当DO端子从高电平变为低电平时,Vdd逐渐降至VDD VDD-VSS之间的电压。
4.过放电释放电压:过放电状态下,当DO端从低电平变为高电平时,Vdd逐渐上升到VDD VDD-VSS之间的电压
5.过流1检测电压:正常情况下,当DO从高电平变为低电平时,VM逐渐上升到VM和VSS之间的电压。
6.过流2检测电压:正常情况下,当DO端子从高电平变为低电平时,VM与VSS之间的电压从OV以大于1ms小于4ms的速度上升。
7.负载短路检测电压:正常情况下,当VM从OV以1S至50S的速度上升,DO端子从高电平变为低电平时,VM与VSS之间的电压。
8.充电器检测电压:过放电状态下,当DO从低电平变为高电平时,VM逐渐降至VM与VSS之间的电压9.正常运行期间的电流消耗:在正常情况下,流经VDD终端的电流(IDD)是正常运行期间的电流消耗。
10.过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子(IDD)的电流为过电流放电消耗电流。
典型锂电池保护电路
由于锂电池的化学特性,在正常使用过程中,电能和化学能之间存在化学正反应。然而,在某些条件下,如过充电、过放电和过电流,电池内部会发生化学副反应。当副反应加剧时,会严重影响电池的性能和使用寿命,并可能产生大量气体,在电池内压迅速升高后引发安全问题,进而发生爆炸。因此,所有的锂电池都需要一个对电池充放电的保护电路。
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