鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1401次 | 2020年11月19日
磷酸鐵鋰離子電池保護(hù)電路原理是怎么樣的
磷酸鐵鋰離子電池也分為兩種,一種是可充電的二次電池,我們稱為磷酸鐵鋰離子電池,一般使用在我們以前的筆記本電腦,手機(jī),PDA等價(jià)格比較高的產(chǎn)品中,另一種是不可充電的一次電池,我們也稱為磷酸鐵鋰離子電池,一般使用在耗電量低的便攜式電子產(chǎn)品中。
磷酸鐵鋰離子電池在正常使用時(shí),電池內(nèi)部的化學(xué)能和電能進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化,但是假如我們過(guò)充、過(guò)放或者過(guò)流都會(huì)導(dǎo)致磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部化學(xué)能出現(xiàn)副反應(yīng),之后在使用過(guò)程中會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能與使用壽命,并可能出現(xiàn)大量氣體,使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸,就是為了防止這些問(wèn)題發(fā)生,所以磷酸鐵鋰離子電池內(nèi)部都設(shè)有一塊保護(hù)線路。
這個(gè)保護(hù)線路是由兩個(gè)MOS管V1、V2和一個(gè)控制IC外加一些阻容元器件共同構(gòu)成,控制芯片負(fù)責(zé)檢測(cè)電池電壓與回路電流,并控制兩個(gè)MOS的柵極、MOS管在電路中起到開(kāi)關(guān)用途,分別控制著充電回路和放電回路的導(dǎo)通和關(guān)斷,C3為延時(shí)電容,這個(gè)電路看著簡(jiǎn)單,在電池正常狀態(tài)下,電路中N1的CO和DO都處于高電位,兩個(gè)MOS管都處于導(dǎo)通狀態(tài),磷酸鐵鋰離子電池可以自由的進(jìn)行充放電。
在磷酸鐵鋰離子電池處于過(guò)充過(guò)程中,假如充電器電路失去控制,在沒(méi)有保護(hù)線路時(shí),磷酸鐵鋰離子電池電壓超過(guò)4.2后繼續(xù)恒流充電,當(dāng)電壓超過(guò)4.3V時(shí),電池的化學(xué)負(fù)反應(yīng)會(huì)加劇,會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或出現(xiàn)安全問(wèn)題。
但是在帶有保護(hù)線路的磷酸鐵鋰離子電池中,當(dāng)控制芯片檢測(cè)到電池電壓達(dá)到芯片內(nèi)部設(shè)置的一個(gè)值時(shí),CO腳會(huì)由高電位轉(zhuǎn)換為零電壓,V2就會(huì)從導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷充電回路,使充電器無(wú)法再對(duì)電池進(jìn)行充電操作,起到了保護(hù)用途。而且由于V2自帶二極管VD2的存在,所以電池可以通過(guò)二極管對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電。
為了防止芯片出現(xiàn)誤判動(dòng)作,所以在磷酸鐵鋰離子電池電壓超過(guò)芯片設(shè)定的一個(gè)值后到關(guān)斷MOS管之間有一個(gè)緩沖時(shí)間,這個(gè)時(shí)間是由C3決定的,依照標(biāo)準(zhǔn),一般設(shè)定為1秒。
過(guò)放電操作重要是芯片檢測(cè)到電池電壓低于某一個(gè)設(shè)定值后,DO的電壓由高電位轉(zhuǎn)化為零電壓,V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止,從而切斷了放電的回路,磷酸鐵鋰離子電池?zé)o法對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電操作,但是V1自帶二極管VD1,所以充電器可以通過(guò)這個(gè)二極管對(duì)磷酸鐵鋰離子電池進(jìn)行充電操作。
過(guò)流保護(hù)依靠的是芯片上的V-腳對(duì)回路電流進(jìn)行檢測(cè),假如電流大到設(shè)定值后,V1也會(huì)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)截止。
短路保護(hù)則是判斷電池瞬時(shí)電流大于某一個(gè)值時(shí),就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)短路保護(hù)機(jī)制,DO則會(huì)進(jìn)行翻轉(zhuǎn),V1進(jìn)行關(guān)斷操作。