Prinzip der Lithiumbatterie-Schutzplatte

Der Grund, warum Lithiumbatterien (wiederaufladbar) geschützt werden müssen, wird durch ihre eigenen Eigenschaften bestimmt. Da das Material der Lithiumbatterie selbst feststellt, dass sie nicht überladen, überladen, übergelaufen, kurzgeschlossen und bei extrem hohen Temperaturen geladen und entladen werden kann, folgt die Lithiumbatterie-Lithium-Stromversorgungsbaugruppe immer einer exquisiten Schutzplatte und a aktuelle Sicherung.

Die Schutzfunktion einer Lithiumbatterie wird üblicherweise von einer Schutzplatine und einem elektrischen Stromgerät wie einem PTC ausgeführt. Die Schutzplatte besteht aus elektronischen Schaltkreisen, die die Spannung des Kerns und der Lade- und Entladeschleife bei einer Zeit von -40 ° C bis +85 ° C genau überwachen. Strom, um den Stromkreis rechtzeitig zu steuern; PTC verhindert schlechte Batterieschäden in Umgebungen mit hohen Temperaturen.

Gewöhnliche Lithiumbatterie-Schutzfelder umfassen normalerweise Steuer-ICs, MOS-Schalter, Widerstände, Kondensatoren und Hilfsgeräte FUSE, PTC, NTC, ID, Speicher usw. Unter diesen steuert der Steuer-IC den MOS-Schalter unter allen normalen Bedingungen, so dass die Der Kern und der externe Stromkreis sind eingeschaltet. Wenn die Kernspannung oder der Schleifenstrom den angegebenen Wert überschreitet, wird der MOS-Schalter sofort ausgeschaltet, um die Sicherheit des Kerns zu gewährleisten.

Detaillierte Analyse des Schutzplattenprinzips der Lithiumbatterie

Unter normalen Schutzbedingungen ist Vdd hoch, Vss, VM ist niedrig, DO, CO ist hoch, und wenn Vdd, Vss, VM eine Parametertransformation durchführen, ändert sich der Pegel des DO- oder CO-Terminals.

1, Überladungserkennungsspannung: Im normalen Zustand steigt Vdd allmählich von einer hohen zu einer niedrigen VDD-VSS-Spannung an.

2, Überladungsentladespannung: Im Ladezustand reduzierte sich Vdd allmählich zum CO-Ende von einem niedrigen Pegel zu einer Hochspannungs-VDD-VSS-Spannung.

3, Überentladungserkennungsspannung: Im Normalzustand verringerte sich Vdd allmählich von einer hohen auf eine niedrige VDD-VSS-Spannung.

4, Überentladungsspannung: Im Zustand der Überentladung steigt Vdd allmählich auf die VDD-VSS-Spannung an, wenn das D-Ende von niedrig nach hoch wechselt.

5, Überstrom 1 Erfassungsspannung: Im Normalzustand steigt VM allmählich von Hoch- zu Niederspannung VM-VSS-Spannung auf DO an.

6, Überstrom 2 Erkennungsspannung: Im Normalzustand endet die VM von OV zum O mit einer Geschwindigkeit von 1 ms oder mehr als 4 ms von der Hoch- zur Niederspannung der VM-VSS-Spannung.

7, Lastkurzschlusserkennungsspannung: Im normalen Zustand steigt VM mit einer Geschwindigkeit von 1 μS oder mehr als 50 μS von einer hohen zu einer niedrigen VM-VSS-Spannung von OV zum O-Ende an.

8, Ladegerät-Erkennungsspannung: Im Überentladungszustand fiel VM allmählich von niedriger auf hohe VM-VSS-Spannung auf DO ab.

Strom wird normalerweise während der Arbeit verbraucht: Im Normalzustand ist der Strom (IDD) des VDD-Terminals der Strom, der während der Arbeit verbraucht wird.

Überentladung verbraucht Strom: Im Entladezustand ist der Strom (IDD), der durch den VDD-Anschluss fließt, die Überentladung, die Strom verbraucht.

1, Aufladen der Lithiumbatterie:

Entsprechend den strukturellen Eigenschaften der Lithiumbatterie sollte die maximale Ladeabschlussspannung 4,2 V betragen, die nicht überladen werden kann. Andernfalls wird der Akku verschrottet, da das positive Lithiumion zu stark entfernt wird. Die Lade- und Entladeanforderungen sind hoch, und spezielle Ladegeräte mit konstantem Strom und konstantem Druck können zum Laden verwendet werden. Normalerweise wird eine Konstantstromladung auf 4,2 V / Abschnitt auf eine Konstantdruckladung übertragen. Wenn der Konstantdruck-Ladestrom auf 100 mA reduziert wird, sollte der Ladevorgang gestoppt werden.

Ladestrom (mA) = 0,1 bis 1,5 mal

Batteriekapazität (z. B. 1350-mAh-Batterien, deren Ladestrom zwischen 135 und 2025 mA gesteuert werden kann). Ein herkömmlicher Ladestrom kann mit etwa dem 0,5-fachen der Batteriekapazität gewählt werden, und die Ladezeit beträgt etwa 2 bis 3 Stunden.

2, die Entladung der Lithiumbatterie

Aufgrund der internen Struktur der Lithiumbatterie können sich während der Entladung nicht alle Lithiumionen zum positiven Pol bewegen, und einige Lithiumionen müssen am negativen Pol zurückgehalten werden, um sicherzustellen, dass Lithiumionen bei der nächsten Ladung reibungslos in den Kanal eingebettet werden können . Andernfalls wird die Akkulaufzeit entsprechend verkürzt. Um sicherzustellen, dass einige Lithiumionen nach der Entladung in der Graphitschicht verbleiben, ist es erforderlich, die Mindestspannung für den Entladungsabschluss streng zu begrenzen, dh Lithiumbatterien können nicht überentladen werden. Die Entladungsabschlussspannung beträgt normalerweise 3,0 V / Abschnitt und das Minimum kann nicht niedriger als 2,5 V / Abschnitt sein. Die Batterieentladungszeit hängt von der Batteriekapazität und dem Entladestrom ab. Batterieentladungszeit (Stunden) = Batteriekapazität / Entladestrom. Der Entladestrom (mA) der Lithiumbatterie sollte das Dreifache der Batteriekapazität nicht überschreiten. (Bei einer 1000-mAH-Batterie sollte der Entladestrom innerhalb von 3 A streng kontrolliert werden.) Andernfalls wird die Batterie beschädigt.

3 die Schutzschaltung der Lithiumbatterie

Es besteht aus zwei Feldeffektröhren und einem speziellen Schutzblock S-8232. Die Überladesteuerungsröhre FET2 und die Überentladungssteuerröhre FET1 sind in Reihe mit der Schaltung geschaltet. Der Schutz-IC überwacht die Batteriespannung und steuert sie. Wenn die Batteriespannung auf 4,2 V ansteigt, stellen Sie den Ladevorgang ab. Um fehlerhafte Aktionen zu vermeiden, wird der externen Schaltung im Allgemeinen ein Verzögerungskondensator hinzugefügt. Wenn sich die Batterie in einem Entladezustand befindet, fällt die Batteriespannung auf 2,55 V ab, die Überentladungs-Steuerröhre FET1 schaltet sich ab und versorgt die Last nicht mehr mit Strom. Überstromschutz dient zur Steuerung des FET1, um die Entladung zur Last zu stoppen, wenn ein großer Strom durch die Last fließt. Der Zweck besteht darin, die Batterie und die Feldeffektröhre zu schützen.

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