Detaillierte Analyse des Prinzips der Lithiumbatterie-Schutzplatine

Der Grund, warum lithiumbatterien (kostenpflichtig) geschützt werden müssen, wird durch ihre eigenen Eigenschaften bestimmt. Da das Material der Lithiumbatterie selbst nicht überladen, überentladen, überstrom, kurzgeschlossen und bei extrem hohen Temperaturen geladen und entladen werden kann, folgt die Lithiumbatterie-Lithiumbatteriebaugruppe immer einer exquisiten Schutzplatine und einer Stromsicherung.

Die Lithiumbatterieschutzfunktion wird normalerweise durch die Koordination der Schutzplatine und des PTC-Stromversorgungsgeräts ausgeführt, die Schutzplatte besteht aus elektronischen Schaltkreisen und 40 ° C bis + 85 ° C unter der Umgebung einer zeitgenauen Überwachung der Batteriespannung und des Stromkreises sowie des Steuerstromkreises Zeit ein und aus; PTC verhindert schwere Batterieschäden bei hohen Temperaturen.

Gewöhnliche Lithiumbatterie-Schutzplatinen enthalten normalerweise Steuer-ICs, MOS-Schalter, Widerstände, Kondensatoren und Zusatzgeräte FUSE, PTC, NTC, ID, Speicher usw. Der Steuer-IC steuert den MOS-Schalter, der unter allen normalen Bedingungen eingeschaltet werden soll, so dass die Zelle und der externe Stromkreis eingeschaltet werden. Wenn die Zellenspannung oder der Schleifenstrom einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, steuert er sofort den MOS-Schalter zum Einschalten aus und schützt die Zellsicherheit.

Detaillierte Analyse des Prinzips der Lithiumbatterie-Schutzplatine

Wenn die Schutzplatine normal ist, ist Vdd hoch, Vss, VM niedrig, DO und CO hoch. Wenn ein Parameter von Vdd, Vss, VM geändert wird, ist der DO- oder CO-Pegel A Eine Änderung ist aufgetreten.

1. Überladungserkennungsspannung: Im Normalzustand steigt Vdd allmählich auf die Spannung zwischen VDD und VSS an, wenn der CO-Anschluss von einem hohen auf einen niedrigen Pegel wechselt.

2. Überladungsfreigabespannung: Im Ladezustand nimmt Vdd allmählich auf die Spannung zwischen VDD und VSS ab, wenn der CO-Anschluss von einem niedrigen auf einen hohen Pegel wechselt.

3. Überentladungserkennungsspannung: Im Normalzustand nimmt Vdd allmählich auf die Spannung zwischen VDD und VSS ab, wenn der DO-Anschluss von einem hohen auf einen niedrigen Pegel wechselt.

4. Überentladungsfreigabespannung: Im Überentladungszustand steigt Vdd allmählich auf die Spannung zwischen VDD und VSS an, wenn der DO-Anschluss von einem niedrigen auf einen hohen Pegel wechselt.

5. Erkennungsspannung für Überstrom 1: Im Normalzustand steigt die VM allmählich auf die Spannung zwischen VM und VSS an, wenn der DO von einem hohen auf einen niedrigen Pegel wechselt.

6. Überstrom 2-Erkennungsspannung: Im Normalzustand steigt die VM von OV mit einer Geschwindigkeit von 1 ms oder mehr und 4 ms oder weniger auf die Spannung zwischen VM und VSS an, wenn der DO-Anschluss von einem hohen auf einen niedrigen Pegel wechselt .

7. Lastkurzschlusserkennungsspannung: Im Normalzustand steigt die VM mit einer Geschwindigkeit von 1 μS oder mehr und 50 μS oder weniger von OV auf die Spannung zwischen VM und VSS an, wenn der DO-Anschluss von einem hohen auf einen niedrigen Wert wechselt Niveau.

8. Ladungserkennungsspannung: Im Überentladungszustand fällt die VM allmählich auf OV ab und die VM-VSS-Spannung ändert sich von einem niedrigen zu einem hohen Pegel.

9. Stromaufnahme im Normalbetrieb: Im Normalzustand ist der durch die VDD-Klemme (IDD) fließende Strom die Stromaufnahme im Normalbetrieb.

10. Überentladungsstromverbrauch: Im Entladezustand ist der durch den VDD-Anschluss (IDD) fließende Strom der Überstromentladungsstromverbrauch.

1, Normalzustand

Im Normalzustand geben die "CO" - und "DO" -Pins von N1 Hochspannung in der Schaltung aus, beide MOSFETs befinden sich im Leitungszustand und die Batterie kann frei geladen und entladen werden. Da der Einschaltwiderstand des MOSFET klein ist, ist er normalerweise kleiner als 30 Milliohm, so dass sein Einschaltwiderstand wenig Einfluss auf die Leistung der Schaltung hat. Die Stromaufnahme der Schutzschaltung in diesem Zustand beträgt μA, üblicherweise weniger als 7μA.

2, Überladeschutz

lithium-ionen-batterien benötigen einen konstanten Strom / eine konstante Spannung. In der Anfangsphase des Ladens werden sie mit einem konstanten Strom geladen. Während des Ladevorgangs steigt die Spannung auf 4,2 V (abhängig vom Kathodenmaterial benötigen einige Batterien eine konstante Spannung von 4,1 V). Schalten Sie auf das Laden mit konstanter Spannung um, bis der Strom immer kleiner wird. Wenn der Akku geladen wird und der Ladekreis die Kontrolle verliert, überschreitet die Batteriespannung 4,2 V und lädt den Konstantstrom weiter. Zu diesem Zeitpunkt steigt die Batteriespannung weiter an. Wenn die Batteriespannung auf über 4,3 V aufgeladen wird, nehmen die chemischen Nebenreaktionen der Batterie zu und verursachen Batterieschäden oder Sicherheitsprobleme. Wenn in einer Batterie mit einer Schutzschaltung der Steuer-IC erkennt, dass die Batteriespannung 4,28 V erreicht (dieser Wert wird vom Steuer-IC bestimmt und verschiedene ICs haben unterschiedliche Werte), ändert sich sein "CO" -Pin von Hochspannung auf Nullspannung . Um V2 ein- und auszuschalten, wird der Ladekreis unterbrochen, so dass das Ladegerät den Akku nicht mehr aufladen kann, was als Überladeschutz dient. Zu diesem Zeitpunkt kann die Batterie aufgrund des Vorhandenseins der V2-Diode VD2 die externe Last über die Diode entladen. Es gibt eine Verzögerungszeit zwischen dem Erkennen, dass die Batteriespannung 4,28 V überschreitet, und dem Ausschalten des V2-Signals. Die Dauer dieser Verzögerung wird durch C3 bestimmt und normalerweise auf etwa 1 Sekunde eingestellt, um eine Fehleinschätzung aufgrund von Interferenzen zu vermeiden.

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