Batterieschutzschaltung – Einführung, MOSFET und Modul

Batterien gibt es schon seit vielen Jahren. Wir verwenden sie für die Stromversorgung vieler elektronischer Geräte.

Es gibt jedoch auch ein Problem, das viele Batteriebenutzer nicht sehr ernst nehmen: den Schutz. Einige Batterien, wie lithium-ionen-batterien, explodieren bekanntlich und verursachen andere Probleme.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Für diese Batterien ist ein angemessener Schutz erforderlich. Egal, ob Sie Batterien in Mobilgeräten verwenden oder anspruchsvollere Maschinen mit Strom versorgen, Sie müssen verstehen, wie der Batterieschutz funktioniert.

In dieser Anleitung stellen wir Ihnen die Batterieschutzschaltung und ihre Funktionsweise vor. Mitkommen.

Schaltplan des Batterieschutzes

Jeder Batteriehersteller bietet empfohlene Verwendungs- und Pflegemöglichkeiten für seine Produkte. Das bedeutet, dass unterschiedliche Technologien unterschiedliche Anforderungen an den Schutz stellen können.

Sprechen wir über Lithiumbatterien. Dies sind die am häufigsten verwendeten Batterien und möglicherweise die anfälligsten für Probleme wie Explosionen.

Lithiumbatterien können auf 4,1 V oder 4,2 V aufgeladen werden und können nicht höher gehen. Das Überladen von Batterien kann zu mehr Schaden führen, anstatt zu mehr Leistung, wie die meisten Benutzer denken. Und wenn es über den Ladepunkt hinausgeht, haben Sie ernsthafte Schäden vor sich.

Lithiumbatterien sollen zudem leer sein, wenn sie auf 2,5 V entladen wurden. Alles darunter könnte für die Zelle zu stressig sein und ihre Lebensdauer verkürzen.

Die meisten Batterien verhalten sich auf diese Weise. Sie sind so konzipiert, dass sie bis zu einem bestimmten Punkt aufgeladen und bis zu einem bestimmten Niveau entladen werden. Einige Batterien sind mit einem „Batteriespeicher“ ausgestattet. Sie können sie niemals vom Strom trennen, bis sie vollständig aufgeladen sind, oder eine Verbindung herstellen, wenn sie noch etwas Strom haben.

Zum Glück sind Batterien mit einer Schutzschaltung ausgestattet. Es bietet Schutz, wenn ein Akku überladen wird.

Ein weiterer Faktor, der bei der Verwendung von Lithiumbatterien zu beachten ist, ist, dass diese niemals zu schnell entladen werden sollten. Sie haben sehr hohe Entladestromwerte.

Eine gute Schutzschaltung entfernt die Batterien aus den Stromkreisen, wenn es zu viel Überlast gibt. Viele der Batterieschutzschaltungen da draußen verwenden MOSFETs, um die Batterie zu schützen.

Man kann nicht ohne weiteres Lithium-Zellen des exakt gleichen Alters wie die Teilenummer parallel schalten. Das bedeutet, dass sie auch eine unterschiedliche Schutzschaltung verwenden können.

Brauchen Batterien Schutz?

Die einfachste Antwort ist ja. Wenn Sie einen Akku bequem verwenden möchten, ohne sich um Brände sorgen zu müssen, ist ein Schutz erforderlich. Der Schutz kommt in Form einer Platine, die mit den Batterien verbunden ist. Es kommt verpackt mit dem Etikett des Händlers.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Batterieschutzschaltungen stellen sicher, dass die Batterie niemals überladen oder übermäßig entladen wird. Sie sind computergesteuert, um sicherzustellen, dass nur das gewünschte Lade- oder Entladeniveau erreicht wird.

Lithiumbatterien bieten beispielsweise etwa 3,7 Volt. Beim Aufladen empfehlen die Hersteller, dass Sie es nie über 4,2 V hinausgehen lassen.

Und beim Entladen sollte sie nie unter 2,8 V fallen.

Dies würde bedeuten, dass Sie alles messen können, was Ihre Batterie auflädt oder entlädt. Aber diese Zeit haben wir nicht.

Daher benötigen Batterien eine Schutzschaltung, um die Batterien vor Gefahren zu schützen. Der Stromkreis schaltet sich ab, wenn die Batterie über den Ladepunkt hinausgeht oder wenn sie darunter liegt.

Einige Ladegeräte verfügen über intelligente Funktionen. Sie werden beispielsweise aufhören, eine Lithiumbatterie aufzuladen, wenn sie 4,2 V am nächsten ist. Dadurch wird sichergestellt, dass es zu keiner Überladung oder Tiefentladung kommt.

Batterieschutzschaltung MOSFET

Wir haben MOSFET als das übliche System erwähnt, das in Batterieschutzschaltungen verwendet wird. Eine der gebräuchlichsten Möglichkeiten, das Risiko ernsthafter Schäden zu mindern, besteht darin, MOSFETS im Lade- und Entladeweg zu platzieren. Dieses System unterbricht die elektrische Verbindung zwischen der Batterie und dem Rest des Stromkreises, wenn die Batteriespannung außerhalb des richtigen Bereichs zu liegen scheint. Es wird auch getrennt, wenn der IC während des Ladens und Entladens einen Überstrom zeigt.

Dies ist keine schnell wechselnde Anwendung. Daher müssen Sie das schlimmere Szenario verstehen und entsprechende Vorsichtsmaßnahmen treffen. Dies hilft Ihnen auch bei der Auswahl des richtigen MOSFET-Systems. Der Auswahlprozess ist vergleichbar mit der Auswahl eines Lastschalters.

Bei der Auswahl eines MOSFETs sind jedoch einige Besonderheiten zu beachten. Verstehen Sie zuerst, dass ein Batterieschutz-MOSFET sowohl verbessert ist als auch eine kontinuierliche Stromentladung hat. Außerdem wird es vollständig abgeschaltet, um den Stromkreis der Batterie vom Rest der Elektronik zu trennen. Daher können Sie bei der Auswahl eines bestimmten Systems auf eine Umschaltung der Parameter verzichten. Stattdessen können Sie die gleiche Methode zur Auswahl eines Lastschalters verwenden. In diesem Fall können Sie die FETs basierend auf ihrer Fähigkeit, Leistung, Widerstand und Gehäusetyp zu handhaben, auswählen. Dies sind die wichtigsten Faktoren, die Sie beachten sollten.

Stellen Sie Ihre Geräte wie bei der Auswahl von MOSFETs empfohlen in verschiedene Stufen ein. In der ersten Kategorie haben Sie eine persönliche Elektronik mit geringem Stromverbrauch, die zwei Batteriezellen verwendet. Ein gutes Beispiel ist Ihr Handy, Tablet, Ihre Smartwatch oder Ihr persönlicher Gesundheits-Tracker. Diese Geräte verbrauchen beim Laden nicht viel Strom. Außerdem versuchen die meisten Hersteller, die Größe dieser Batterien weiter zu reduzieren und sie so klein wie möglich zu machen. Vor diesem Hintergrund müssen Sie ein möglichst kleines MOSFET-System wählen.

Man muss auch verstehen, dass MOSFETs in diesen Anwendungen Rücken an Rücken platziert werden. Dadurch blockieren sie die Lade- und Entladepfade. Manchmal integrieren sie beide Geräte in einem einzigen Paket in einer gemeinsamen Drain-Konfiguration.

?Kurz gesagt, das MOSFET-System ist die gängigste App zum Schutz von Batteriekreisen auf dem Markt. Es ist wichtig, sorgfältig etwas auszuwählen, das Ihnen gute Dienste leistet.

Batterieschutz-Schaltungsmodul

Jede Batterie, insbesondere ein lithium-batteriepack, erfordert einen Sicherheitsschutz. Wir alle wissen, dass die UL spezifische Vorschriften zur Sicherheit dieser Batterien hat. Dennoch ist es wichtig, eine zusätzliche Schutzschicht zu verwenden, um sicherzustellen, dass das Gerät effizient funktioniert.

Für diese Funktionen gibt es verschiedene Batterieschutzmodule:

Primäre Sicherheitskreise – Dies sind Sicherheitskreise, die alle grundlegenden Sicherheitsvorgänge wie Überladung, Unterladung und Überstrom verwalten.

Schutzschaltungen – diese sind im Schutzschaltungsmodul enthalten. Das PCM ist Teil des Batteriemanagementsystems, das diese Schutzschaltungen fortschrittlicher macht.

Ausfallsichere Umgebungen - Viele Schutzmodule können zurückgesetzt werden. In ausfallsicheren Umgebungen können sie jedoch so gestaltet werden, dass sie nicht zurückgesetzt werden können. Die ICs werden von Texas Instruments und Seiko hergestellt.

Jetzt, da Sie wissen, wie Sie eine Batterieschutzschaltung auswählen, sollten Sie sich sicherer fühlen. Diese Schaltungen helfen Ihnen, Batterien bedenkenlos zu verwenden.