Principio del circuito de la placa de protección de la batería de litio

La batería de litio (recargable) es necesaria para proteger, está determinada por sus propias características.Debido a que el material de la batería de litio determina que no se puede sobrecargar, descargar, sobrecorriente, cortocircuito y carga y descarga, alta batería de litio Li-ion Los componentes de la batería siempre seguirán una placa de protección delicada y una pieza de fusible de corriente.

Función de protección de la batería de litio

La función de protección de la batería de litio generalmente se realiza mediante la placa de circuito de protección y la coordinación del dispositivo de corriente PTC, la placa protectora está compuesta de circuitos electrónicos y de 40 ℃ a + 85 ℃ en el entorno de monitoreo preciso del tiempo, voltaje de las baterías y corriente del circuito y el circuito de corriente de control en tiempo encendido y apagado; PTC en el entorno de alta temperatura evita daños graves en la batería.

La placa protectora de batería de iones de litio ordinaria generalmente incluye control IC, interruptor MOS, resistencia, condensador y dispositivo auxiliar FUSIBLE, PTC, NTC, ID, memoria, etc. conducción de circuito externo, y cuando el voltaje de las baterías bucle de corriente o excede el valor especificado, controla el interruptor MOS de inmediato, para proteger la seguridad de las baterías.

En la protección de la placa bajo la condición de normal, para nivel alto Vdd y Vss, VM como nivel bajo, el DO, CO para nivel alto, cuando Vdd y Vss, VM cualquier transformación de parámetro, el nivel cambiará en el DO o CO.

El principio de la placa de protección de la batería de litio.

La batería de litio (recargable) es necesaria para proteger, está determinada por sus propias características.Los materiales debido a que la batería de litio en sí determina que no se puede sobrecargar, descargar, sobrecorriente, cortocircuito y carga y descarga de temperatura ultra alta, por lo que el Los componentes de la batería de litio-litio siempre seguirán una placa de protección delicada y una pieza de dispositivo de protección actual.

La función de protección de la batería de litio generalmente se realiza mediante la placa de circuito de protección y la coordinación del dispositivo de corriente PTC, la placa protectora está compuesta de circuitos electrónicos y de 40 ℃ a + 85 ℃ en el entorno de monitoreo preciso del tiempo, voltaje de las baterías y corriente del circuito y el circuito de corriente de control en tiempo encendido y apagado; PTC en el entorno de alta temperatura evita daños graves en la batería.

La placa protectora de batería de iones de litio ordinaria generalmente incluye control IC, interruptor MOS, resistencia, condensador y dispositivo auxiliar FUSIBLE, PTC, NTC, ID, memoria, etc. conducción de circuito externo, y cuando el voltaje de las baterías bucle de corriente o excede el valor especificado, controla el interruptor MOS de inmediato, para proteger la seguridad de las baterías.

En la protección de la placa bajo la condición de normal, para nivel alto Vdd y Vss, VM como nivel bajo, el DO, CO para nivel alto, cuando Vdd y Vss, VM cualquier transformación de parámetro, el nivel cambiará en el DO o CO.

: 1, detección de voltaje de carga en condiciones normales, Vdd aumenta gradualmente a CO comprendido de alto nivel a bajo voltaje eléctrico entre Vdd y VSS en tiempos normales.

2, carga de voltaje de elevación: bajo el estado de carga, reducido gradualmente a Vdd CO comprendía electricidad de bajo nivel a alto voltaje en tiempos normales entre Vdd y VSS.

3, voltaje de detección de sobredescarga: por lo general, Vdd se reduce gradualmente a DO comprendía un voltaje eléctrico de alto nivel a bajo entre Vdd y VSS en tiempos normales.

4, elimine el voltaje de descarga excesiva: en la condición de descarga excesiva, Vdd aumentó gradualmente a DO comprendía electricidad de bajo nivel a alto voltaje en tiempos normales entre Vdd y VSS.

5, voltaje de detección de sobrecorriente: 1 en estado normal, el VM a DO cambió gradualmente de alto nivel a bajo voltaje eléctrico entre VM - VSS en tiempos normales.

6 2 Detección de voltaje, sobrecorriente, en condiciones normales, el VM desde el OV aumenta a una velocidad de más de 1 ms por debajo de 4 ms hasta el DO comprendido de nivel alto a bajo voltaje eléctrico entre VM - VSS en tiempos normales.

7, voltaje de inicio corto de carga: en estado normal, VM a OV con 1 mu S por encima de 50 mu S de velocidad a DO comprendido bajo voltaje eléctrico de alto nivel a bajo entre VM - VSS en tiempos normales.

8, voltaje de detección del cargador: en la condición de sobredescarga, VM a OV disminuyen gradualmente a DO cambiado de nivel bajo a alto voltaje entre VM eléctrico - VSS en tiempos normales.

9, corriente de consumo de trabajo generalmente: en condiciones normales, el flujo a la corriente del terminal VDD (IDD) es el consumo de corriente que generalmente funciona.

10, consumo sobre corriente de descarga: en la condición de descarga, a través del terminal VDD en la corriente (IDD) para el consumo de electricidad actual en el exilio.

El circuito de protección de batería de litio típico

Debido a las características químicas de las baterías de iones de litio, en el proceso de uso normal, su reacción química interna positiva de transformación mutua entre electricidad y energía química, pero bajo ciertas condiciones, como la sobrecarga, sobredescarga y sobrecorriente provocará una reacción química de la batería en el interior, después de que aumenten los efectos secundarios, afectará seriamente el rendimiento y la vida útil de la batería, y puede producir una gran cantidad de gas, hacer que la presión interna de la batería aumente rápidamente después de la explosión causada por problemas de seguridad, por lo que todo el La batería de litio requiere un circuito de protección, que se utiliza para cargar y descargar la batería para un monitoreo efectivo, y en algunas condiciones donde el cargador está roto, para evitar daños en el circuito de descarga de la batería.

A continuación se muestra un diagrama de principio de circuito de protección de batería de litio típico.

Como se muestra en lo anterior, el circuito de protección consta de dos MOSFET (V1, V2) y un IC de control (N1) más algunos componentes de capacidad de resistencia.El IC de control es responsable de monitorear el voltaje de la batería y la corriente del bucle, y controlar los dos MOSFET puerta, función del interruptor MOSFET en el circuito, controla respectivamente el circuito de carga y el circuito de descarga de conducción y cierre, C3 para retardar el condensador, el circuito tiene protección contra sobrecarga, protección contra descarga, protección contra sobrecorriente y función de protección contra cortocircuitos, su análisis del principio de funcionamiento es como sigue:

1, el estado normal

Circuito en condiciones normales para N1 "CO" y "DO" pies de alto voltaje de salida, ambos MOSFET en estado de conducción, la batería puede cargarse y descargarse libremente, debido a que la impedancia de conducción del MOSFET es muy pequeña, generalmente menos de 30 miliohmios, por lo que su resistencia de conducción tiene poco impacto en el rendimiento del circuito. Bajo el circuito de protección estatal para el consumo de corriente mu A nivel, generalmente menos de 7 mu A.

2, protección contra sobrecarga

Requisito de baterías de iones de litio para carga de corriente constante / voltaje constante, al comienzo de la carga, para la carga de corriente constante, a medida que el proceso de carga, el voltaje aumenta a 4.2 v (según el material del electrodo positivo es diferente, algunas baterías requieren constante El valor de presión es 4.1 v), a una carga de voltaje constante hasta que la corriente sea cada vez más pequeña.Si la batería está en proceso de carga, el circuito del cargador está fuera de control, puede hacer que el voltaje de la batería sea más de 4. carga de corriente constante, el voltaje de la batería seguirá aumentando, cuando el voltaje de la batería se cargue a más de 4,3 v, los efectos secundarios químicos de la batería se agravarán, provocarán daños en la celda o problemas de seguridad.En la batería con circuito de protección, cuando el control IC detectó el voltaje de la batería a 4.28 v (el valor está determinado por el control IC, IC de diferentes tiene valores diferentes), los pies "CO" cambian de voltaje cero de alto voltaje, el V2 por conducción a sh apagado, para cortar el circuito de carga, el cargador ya no puede cargar la batería, efecto de protección de sobrecarga.Y como resultado de la existencia del diodo de cuerpo propio V2 VD2, la batería puede ser descargada por el diodo externo En el control IC detectado, el voltaje de la batería es más de 4.28 v entre la señal de apagado V2, hay un tiempo de retraso, la duración del tiempo de retraso está determinada por C3, generalmente establecido en 1 segundo, para evitar el error causado por juicio de interferencia.

3, protección contra cortocircuitos

En el proceso de descarga de carga de la batería, si la corriente de bucle grande para dar U> 0,9 v (el valor está determinado por el control IC, IC de diferentes tienen valores diferentes), el control IC se juzga como cortocircuito de carga, el " DO "los pies giran rápidamente por voltaje cero de alto voltaje, V1 de la conducción al apagado, para cortar el circuito de descarga, protección contra cortocircuitos. Tiempo de retardo muy corto de la protección contra cortocircuitos, generalmente menos de siete microsegundos. Su principio de funcionamiento y protección contra sobrecorriente, solo un método de juicio diferente, proteger el tiempo de retardo también es diferente.Además del control IC, hay otro elemento importante en el circuito, es un MOSFET, desempeña el papel de un interruptor en el circuito, porque directamente entre la batería y la carga externa, por lo tanto, su resistencia de conducción tiene un impacto en el rendimiento de la batería, se eligió con MOSFET es mejor, la resistencia de conducción es muy pequeña, la resistencia interna de la batería es pequeña , la capacidad de carga es fuerte, en el momento de la descarga consume menos electricidad.

4, protección contra sobrecorriente

Debido a las características químicas de la batería de iones de litio, el fabricante de la batería especifica que su corriente de descarga máxima no debe exceder los 2 C (C = capacidad de la batería por hora), cuando la corriente de descarga de la batería supera los 2 C, provocará daños permanentes o problemas de seguridad de la batería Batería en el proceso de descarga de carga normal, corriente de descarga después de una serie de dos MOSFET, debido a la impedancia de conducción MOSFET, producirá un voltaje en ambos extremos, el voltaje U = I * RDS * 2, RDS para un solo Encendido del MOSFET, control de impedancia IC el "V -" en el pie del valor de voltaje de prueba, si la carga por alguna razón causa anormal, haga que la corriente de bucle aumente, cuando la corriente de bucle grande haga U> 0.1 v (el valor está determinado por el control IC, IC de diferentes tienen diferentes valores), los pies "DO" cambian de voltaje alto voltaje cero, V1 de conducción a apagado, cortando así el circuito de descarga, la corriente en el circuito es cero, sobrecorriente efecto de protección. En el control IC se produjo una sobrecorriente entre la señal de apagado V1, también tiene un tiempo de retardo, la duración del tiempo de retardo está determinada por C3, generalmente durante aproximadamente 13 ms, para evitar el error causado por el juicio de interferencia. del control, el tamaño del valor de detección de sobrecorriente depende no solo de los componentes del IC de control, sino que también depende de la resistencia de conducción de los mosfets, cuando cuanto mayor es la impedancia de conducción del MOSFET al mismo IC de control, menor es el valor de sobrecorriente proteccion.

5, protección contra descarga

La batería en el proceso de descarga de carga externa, el voltaje se reducirá gradualmente con el proceso de descarga, cuando el voltaje de la batería caiga a 2.5 v, parpadeando su capacidad ha sido completamente, en este momento si deja que la batería se descargue, continuará cargando causar daño permanente de la batería. En el proceso de descarga de la batería, cuando el control IC detecta que el voltaje de la batería es inferior a 2,3 v (el valor está determinado por el control IC, IC de diferentes valores diferentes), los pies "DO" Pasar de voltaje cero de alto voltaje, V1 de conducción a apagar, cortando así el circuito de descarga, la batería ya no puede descargar la carga, efecto de protección contra descarga.Y como resultado de la existencia del diodo de cuerpo propio V1 VD1, el cargador puede a través del diodo para baterías recargables.Debido a la protección contra sobredescarga en el estado del voltaje de la batería no se puede reducir, por lo tanto, requiere un circuito de protección de corriente de consumo mínimo, el control IC w Entraré en un estado de bajo consumo de energía, el consumo de energía del circuito de protección será inferior a cero. 1 mu A. En el control IC detectado, el voltaje de la batería es inferior a 2.3 v para indicar apagado V1, también tiene un tiempo de retardo, la longitud del tiempo de retardo está determinado por C3, generalmente alrededor de 100 milisegundos, para evitar el error causado por el juicio de interferencia.

En el proceso del control, el tamaño del valor de detección de sobrecorriente depende no solo de los componentes del IC de control, sino que también depende de la resistencia de conducción de los mosfets, cuando cuanto mayor es la impedancia de conducción del MOSFET al mismo IC de control, menor es la valor de la protección contra sobrecorriente.

5, protección contra cortocircuitos

Batería en proceso de descarga de carga, si la corriente de bucle grande para dar U> 0.9 V (el valor está determinado por el control IC, diferentes IC tienen diferentes valores), el control IC se juzga como cortocircuito de carga, el pie "DO" rápidamente a voltaje cero por cambio de alto voltaje, haga que el T2 por conducción se apague, para cortar el circuito de descarga, protección contra cortocircuitos.Tiempo de retardo muy corto de la protección contra cortocircuitos, generalmente menos de siete microsegundos.Su principio de funcionamiento y más La protección actual, solo un método de juicio diferente, protege el tiempo de retardo también es diferente.

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