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介紹鋰離子電池組保護(hù)板原理和鋰電保護(hù)電路的功能

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:770次  |  2021年02月11日  

鋰離子電池組保護(hù)功能


鋰離子電池組的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。


普通鋰離子電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路導(dǎo)通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí),它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。


在保護(hù)板正常的情況下,Vdd為高電平,Vss,VM為低電平,DO、CO為高電平,當(dāng)Vdd,Vss,VM任何一項(xiàng)參數(shù)變換時(shí),DO或CO端的電平將發(fā)生變化。


鋰離子電池組保護(hù)板原理


鋰離子電池組之所以要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰離子電池組本身的材料決定了它不能被過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流、短路及超高溫充放電,因此鋰離子電池組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。


鋰離子電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。


普通鋰離子電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路導(dǎo)通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí),它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。


鋰電保護(hù)電路的四個(gè)功能


1、過(guò)度充電保護(hù)


過(guò)度充電保護(hù)IC的原理為:當(dāng)外部充電器對(duì)鋰離子電池充電時(shí),為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)。此時(shí),保護(hù)IC需檢測(cè)電池電壓,當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時(shí)(假設(shè)電池過(guò)充點(diǎn)為4.25V)即激活過(guò)度充電保護(hù),將功率MOS由開(kāi)轉(zhuǎn)為關(guān)斷,進(jìn)而截止充電。


另外,還必須注意因噪聲所出現(xiàn)的過(guò)度充電檢出誤動(dòng)作,以免判定為過(guò)充保護(hù)。因此,要設(shè)定延遲時(shí)間,并且延遲時(shí)間不能短于噪聲的持續(xù)時(shí)間。


2、過(guò)度放電保護(hù)


在過(guò)度放電的情況下,電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低。采用鋰離子電池保護(hù)IC可以防止過(guò)度放電現(xiàn)象發(fā)生,實(shí)現(xiàn)電池保護(hù)功能。


3、過(guò)電流保護(hù)


因?yàn)椴幻髟?放電時(shí)或正負(fù)極遭金屬物誤觸)造成過(guò)電流或短路,為確保安全,必須使其立即停止放電


當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況發(fā)生時(shí),保護(hù)IC將激活過(guò)(短路)電流保護(hù),此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將功率MOSFET的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形,假如比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電,同樣地,過(guò)電流檢測(cè)也必須設(shè)有延遲時(shí)間以防有突發(fā)電流流入時(shí)發(fā)生誤動(dòng)作。


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