鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:925次 | 2020年12月29日
鋰離子電池保護(hù)電路的工作原理是怎么樣的
鋰離子電池保護(hù)板組成
一般的鋰離子電池保護(hù)板由控制IC、MOS管、電阻電容、保險(xiǎn)絲FUSE等組成,如下圖所示。
TH為溫度檢測(cè),內(nèi)部是一個(gè)10KNTC接到電池負(fù)極;ID是電池在位檢測(cè),一般是47K/10K電阻接到電阻負(fù)極,有的是0R電阻;TH和ID均是選配,并不是所有鋰離子電池都有的。
過充保護(hù)
電池充電時(shí),電流(方向如箭頭所示)從電池包的正極流入,經(jīng)過FUSE后從負(fù)極流出,最下方的兩個(gè)MOS管均是導(dǎo)通狀態(tài)。
充電時(shí),控制ICX1會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓,當(dāng)這個(gè)電壓大于等于過充截止電壓且滿足過充電壓的延時(shí)時(shí)間時(shí),X1會(huì)通過控制第3腳來關(guān)閉MOS管Q2,Q2被關(guān)閉之后,充電回路被切斷(Q2的體二極管D2也是反向截止的),這個(gè)時(shí)候,電池只能放電。
1,電芯兩端的電壓下降到保護(hù)IC的過充恢復(fù)電壓。
2,在電池包得輸出端加負(fù)載放電,放電到電壓小于過充保護(hù)電壓。
過放保護(hù)
在電池包兩端加負(fù)載放電時(shí),電流(方向如箭頭所示)與充電是相反的,如下圖所示。
放電時(shí),控制ICX1同樣會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓,當(dāng)這個(gè)電壓小于等于過放截止電壓且達(dá)到過放電壓的延時(shí)時(shí)間,控制ICX1會(huì)通過第1腳關(guān)閉Q1,Q1被關(guān)閉之后,放電回路被切斷(Q1的體二極管D1是反向截止),這個(gè)時(shí)候,電池只能充電。
過放保護(hù)解除條件:拿掉負(fù)載,給電池包充電,當(dāng)VM-VDD之間的電壓達(dá)到過放恢復(fù)電壓值時(shí),控制ICX1會(huì)重新打開MOS管Q1。
過流保護(hù)/短路保護(hù)
過流保護(hù)指的是過放電流的保護(hù),一般的控制IC有過流保護(hù)和短路保護(hù)兩種,控制IC時(shí)刻監(jiān)測(cè)VSS-VM之間的電壓值,當(dāng)電壓值達(dá)到過流保護(hù)或者短路保護(hù)的閾值且滿足延時(shí)時(shí)間,控制IC會(huì)將MOS管Q1關(guān)閉,切斷放電回路。
過電流保護(hù)解除的條件是:將輸出端負(fù)載拿掉,控制IC會(huì)自動(dòng)將Q1重新打開。
過流保護(hù)的電壓值一般是0.1~0.2V,短路保護(hù)檢測(cè)的電壓值一般是0.9V~2V,這兩個(gè)值都與控制IC有關(guān)系,不同的IC,這兩個(gè)值不相同。
短路保護(hù)電壓值指的是電流流經(jīng)Q1和Q2上的導(dǎo)通壓降,即可以得出,假如MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻越大,保護(hù)電流值就越小。如:內(nèi)阻為20m的MOS管,選用的過電流值為0.15V的控制IC,那過流保護(hù)的電流應(yīng)為:0.15V/(0.02*2)=3.75A。
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