Un enfoque inteligente para proteger la seguridad y la vida de las baterías de litio

En teoría, no hay mucha tecnología electrónica en la alimentación de múltiples paneles de protección de baterías, como circuitos y procesamiento de software, y hay demasiadas opciones. Se trata principalmente de cómo hacer que la parte de protección sea estable, confiable, más segura y más práctica, y por supuesto, el precio es uno de ellos. Quiere realmente querer hacerlo bien, es un ciclo de trabajo muy complejo, cuidadoso y largo. Si desea utilizar la relación entre la experiencia y el valor técnico, la tecnología solo representa el 20%. 80% de experiencia. Es difícil hacer un buen trabajo con la placa de protección de batería de potencia sin tres o cinco años de experiencia. Por supuesto, ser bueno y ser bueno son dos cosas diferentes. ¿Por qué llegaste a esta conclusión?

El esquema del circuito de la placa protectora no es complicado. Mientras trabaje en la industria de la electrónica de baterías durante uno o dos años, no es difícil diseñar un circuito y copiar un circuito. Por ejemplo: baterías de energía múltiple Se trata principalmente de trabajo de alto voltaje, gran corriente, alta resistencia interna (microcorriente), consideraciones del entorno de trabajo del paquete de baterías, etc., que involucran muchos años de experiencia integral en electrónica. Es lo suficientemente grande para comprender todo el PAQUETE, tan pequeño como una resistencia, el tipo de condensador o transistor, o los cuidadosos detalles de la placa de tela. En una palabra, la placa protectora es principalmente un paquete de baterías de protección estable, confiable y seguro, que garantiza el uso normal y seguro o el uso del paquete de baterías durante un período de tiempo más largo. Otras tecnologías y funciones únicas agregadas son las nubes flotantes. Hablemos de eso.

La placa de protección de la batería de potencia, como su nombre lo indica, se utiliza para proteger la batería de daños y prolongar la vida útil de la batería. Y solo proporciona la protección más estable y eficaz contra accidentes en caso de problemas extremos de la batería. No suele ser un movimiento, por supuesto, y la vigilancia es imprescindible, al igual que el fusible o el fusible de nuestros electrodomésticos. Este es el propósito de la discusión y el análisis de este artículo.

Proyectos de protección y puntos de atención

1. Protección de voltaje: Sobrecarga, sobrecarga, esto debe cambiar dependiendo del material de la batería. Esto parece simple, pero en detalle, todavía se experimenta.

Protección de sobrecarga, en nuestra anterior protección de batería de celda única, el voltaje será mayor que el voltaje de carga de la batería 50 ~ 150 mV. Pero la batería de alimentación es diferente. Si desea extender la vida útil de la batería, su voltaje de protección elegirá el voltaje completo de la batería, e incluso más bajo que este voltaje. Por ejemplo, batería de litio de manganeso, puede elegir 4,18 V ~ 4,2 V. Debido a que es de múltiples cadenas, la capacidad de vida útil de todo el paquete de baterías se basa principalmente en la batería con la capacidad más baja, y la pequeña capacidad siempre funciona a alta corriente y alto voltaje, por lo que la atenuación se acelera. La gran capacidad es ligera y ligera, y la atenuación natural es mucho más lenta. Para que la batería de pequeña capacidad sea ligera y liviana, el punto de voltaje de protección de sobrecarga no debe ser demasiado alto. Este retardo de protección se puede realizar 1S para evitar la influencia del pulso y así proteger.

La sobreprotección también está relacionada con el material de la batería. Por ejemplo, las baterías de litio de manganeso generalmente se seleccionan a 2.8 V a 3.0 V. Intente ser un poco más alto que el voltaje de su única batería. Porque, en las baterías de producción nacional, después de que el voltaje de la batería es inferior a 3,3 V, las características de descarga de cada batería son completamente diferentes, por lo que la batería está protegida por adelantado, lo que es una buena protección para la vida útil de la batería.

El objetivo es dejar que cada batería funcione de la manera más ligera posible. Debe ser una ayuda para la duración de la batería.

Sobre el tiempo de retardo de protección de descarga, cambiará dependiendo de la carga, como herramientas eléctricas, su corriente de arranque es generalmente superior a 10C, por lo que el voltaje de la batería se llevará al punto de sobrevoltaje en poco tiempo para proteger. La batería no puede funcionar en este momento. Este es un lugar digno de mención.

El daño al tubo MOS se debe principalmente a un fuerte aumento de temperatura. Su calor también está determinado por el tamaño de la corriente y su propia resistencia interna. Por supuesto, la corriente pequeña no tiene ningún efecto en el MOS, pero la corriente grande, esto tendrá que manejarse correctamente. Al pasar a través de la corriente nominal, la corriente pequeña está por debajo de 10 A, y podemos usar el voltaje directamente para impulsar el tubo MOS. Se debe agregar una gran corriente para conducir, darle a MOS una corriente de unidad lo suficientemente grande. La siguiente es una corriente de trabajo en la unidad de tubo MOS. En el momento del diseño, no puede haber más de 0,3 W de potencia en el tubo MOS. Fórmula de cálculo: I2 * R / N. R es la resistencia interna de MOS y N es el número de MOS. Si la potencia excede, MOS generará temperaturas superiores a los 25 grados, y debido a que están sellados, incluso si hay un disipador de calor, la temperatura seguirá subiendo cuando trabaje durante mucho tiempo porque no tiene lugar para calentar. Por supuesto, el tubo MOS no es un problema. El problema es que produce calor que afecta a la batería. Después de todo, la placa protectora se junta con la batería.

Protección contra sobrecorriente (corriente máxima), que es un parámetro de protección esencial y crítico para la placa. El tamaño de la corriente de protección está estrechamente relacionado con la potencia del MOS. Por lo tanto, al diseñar, el resto de la capacidad MOS debe proporcionarse tanto como sea posible. En el tablero de tela, el punto de detección actual debe elegir una buena posición, no solo se puede conectar en la línea, lo que requiere experiencia. Generalmente se recomienda conectarlo al extremo medio de la resistencia. También preste atención al problema de interferencia en el extremo de detección de corriente porque su señal se perturba fácilmente.

Sobre el retardo de protección actual, también es la raíz de diferentes productos para realizar los ajustes correspondientes. No hay mucho que decir aquí.

3. Protección contra cortocircuitos: Estrictamente hablando, es un tipo de protección de comparación de voltaje, es decir, se apaga directamente o se activa por el voltaje y no necesita ser procesado.

La configuración de retardo de cortocircuito también es crucial porque en nuestros productos, la capacitancia del filtro de entrada es muy grande, cargando el capacitor en el primer contacto, lo que equivale a un cortocircuito de la batería para cargar el capacitor.

4. Protección de temperatura: generalmente se usa en baterías inteligentes. También es indispensable. Pero su perfección siempre trae otro lado del déficit. Principalmente detectamos la temperatura de la batería para desconectar el interruptor total para proteger la propia batería o la carga. Si es en un entorno constante, por supuesto, no habrá ningún problema. Debido a que el entorno en el que funciona la batería está fuera de nuestro control, hay demasiados cambios complejos, por lo que es difícil elegir. Como en el invierno en el norte, ¿cuánto vamos a encajar? ¿Cuánto es adecuado para la parte sur del verano? Obviamente, el alcance demasiado amplio no puede controlar demasiados factores, la benevolencia, la gente sabia para elegir.

5. Protección MOS: principalmente voltaje, corriente y temperatura MOS. Por supuesto, está involucrado en la selección de tubos MOS. La presión de MOS ciertamente excede el voltaje de la batería, lo cual es necesario. La corriente es el aumento de temperatura en el cuerpo del tubo MOS cuando pasa la corriente nominal, que generalmente no supera los 25 grados, y el valor de la experiencia personal es solo de referencia.

Unidad MOS, tal vez algunas personas digan, tengo una baja resistencia interna a la alta corriente del tubo MOS, pero ¿por qué todavía hay una temperatura muy alta? Esto se debe a que la parte impulsora del tubo MOS no se realiza bien. La corriente de excitación del MOS debe ser lo suficientemente grande y la corriente de excitación específica debe determinarse de acuerdo con la capacitancia de entrada del tubo MOS de potencia. Por lo tanto, la unidad general de sobrecorriente y cortocircuito no puede ser impulsada directamente por el chip, debe agregarse. Cuando se trabaja con una gran corriente (más de 50 A), es necesario lograr una conducción de múltiples etapas y múltiples rutas para garantizar que la misma corriente del MOS se encienda y apague normalmente al mismo tiempo. Debido a que el tubo MOS tiene un capacitor de entrada, cuanto mayor sea la potencia del tubo MOS, mayor será el capacitor de entrada. Si no hay suficiente corriente, el control completo no se realizará en poco tiempo. En particular, cuando la corriente supera los 50 A, el diseño de la corriente debe ser más detallado y debe lograrse un control de múltiples etapas y variadores. De esta manera, se puede garantizar la protección normal contra desbordamiento y cortocircuito de MOS.

El saldo actual de MOS está relacionado principalmente con el hecho de que cuando se usan múltiples MOS juntos, la corriente que pasa por cada tubo MOS es la misma que la hora de apertura y cierre. Este tendrá que comenzar en el tablero de dibujo, su entrada y salida deben ser simétricas, debe asegurar que la corriente a través de cada tubo sea la misma. Este es el propósito.

6. Autoconsumo de energía. Cuanto menor sea el parámetro, mejor. El estado ideal es cero, pero es imposible hacer esto. Solo porque todos quieren hacer este parámetro más pequeño, hay requisitos más bajos de muchas personas, incluso ridículos, creemos, hay chips en la placa de protección, deben funcionar, pueden hacerlo muy bajo, pero ¿confiabilidad? El problema del autoconsumo debe considerarse cuando el rendimiento es confiable y completamente correcto. Es posible que algunos amigos hayan entrado en el área equivocada. El autoconsumo de electricidad se divide en autoconsumo del conjunto y autoconsumo de cada hilo.

El autoconsumo general, si es de 100 a 500 uA, no es un problema, porque la capacidad de la celda de potencia en sí es muy grande. Por supuesto, otro análisis de las herramientas eléctricas. Como las celdas 5AH, descarga 500uA, cuánto tiempo se debe colocar, por lo que toda la batería está muy débil.

Cada racha de autoconsumo es la más crítica, y esta no puede ser cero. Por supuesto, también se realiza cuando la ejecución es totalmente factible. Sin embargo, un punto es que el autoconsumo de cada cuerda debe ser consistente. Generalmente, la diferencia entre cada cadena no puede exceder los 5 uA. Debe saber que si el consumo de energía de cada cadena no es constante, la capacidad de la batería debe cambiar cuando se deja en espera durante un tiempo prolongado.

7. Equilibrio: esta pieza de equilibrio es el tema central de este artículo. En la actualidad, el método de equilibrio más común se divide en dos tipos. Uno consume energía y el otro es conversor de energía.

Un equilibrio que consume energía es principalmente la pérdida del exceso de energía eléctrica por la resistencia de una batería con alta potencia o voltaje en una serie de baterías. También se divide en los siguientes tres tipos.

Primero, el tiempo de carga está equilibrado, es principalmente cuando el voltaje de cualquier batería es más alto que el voltaje promedio de todas las baterías cuando se carga, comienza a ecualizar, no importa cuál sea el voltaje de la batería, se aplica principalmente a la solución de software inteligente. Por supuesto, la forma de definir se puede ajustar arbitrariamente por software. La ventaja de esta solución es que da más tiempo para hacer la ecualización de voltaje de la batería.

En segundo lugar, el equilibrio de voltaje de punto fijo es establecer el inicio de equilibrio en un punto de voltaje, como la batería de litio de manganeso, muchos de los cuales se establecen en 4.2 V.Este método solo se lleva a cabo al final de la carga de la batería, por lo que el tiempo de equilibrio es corto y útil.

En tercer lugar, el equilibrio automático estático, que también se puede realizar durante el proceso de carga, también se puede realizar durante la descarga y, lo que es más, cuando la batería se pone en espera estática, también se equilibra si el voltaje es inconsistente. . Hasta que el voltaje de la batería sea constante. Pero algunas personas piensan que la batería no funciona. ¿Por qué sigue ardiendo la placa protectora?

Los tres métodos están equilibrados por voltaje de referencia. Sin embargo, un alto voltaje de la batería no significa necesariamente una alta capacidad, quizás lo contrario. La siguiente discusión.

La ventaja es que el costo es bajo, el diseño es simple y puede desempeñar un papel determinado cuando el voltaje de la batería es inconsistente, lo que se refleja principalmente en la inconsistencia de voltaje causada por el autoconsumo de la batería durante mucho tiempo. Teóricamente, existe una pequeña posibilidad.

Desventajas, circuitos complejos, muchos componentes, alta temperatura, antiestático pobre, alta tasa de fallas.

Se discute específicamente a continuación.

Cuando la nueva batería de monómero se compone de PACK después de la resistencia interna de la fracción de capacitancia parcial, siempre habrá un solo monómero con una capacidad baja, y el monómero con la capacidad más baja tendrá el aumento de voltaje más rápido durante el proceso de carga. También es el primero en alcanzar la tensión de equilibrio de arranque. En este momento, el monómero de gran capacidad no ha alcanzado el punto de voltaje y no ha iniciado el equilibrio. La pequeña capacidad comienza a equilibrarse, de modo que cada ciclo funciona. Este monómero de pequeña capacidad ha estado trabajando en un estado completo y completo, y también es el más rápido de envejecer. Al mismo tiempo, la resistencia interna naturalmente aumenta gradualmente en comparación con otros monómeros, formando un círculo vicioso. Este es un gran inconveniente.

Cuantos más componentes, mayor es la tasa de fallas.

La temperatura, imagínese, el tipo de consumo de energía, es utilizar la llamada resistencia eléctrica en exceso en forma de calor para consumir el exceso de electricidad, se ha convertido en una verdadera fuente de calor. La alta temperatura es un factor muy fatal para el núcleo mismo. Puede hacer que la batería se queme o que explote. ¿Estábamos haciendo todo lo posible para reducir la temperatura de todo el paquete de baterías y el consumo de energía estaba equilibrado? Al mismo tiempo, la temperatura es sorprendentemente alta. Puede probarlo, por supuesto, en un entorno completamente cerrado. En general, es un cuerpo caliente y el calor es el enemigo natural mortal de las baterías.

Electricidad estática, cuando yo personalmente diseño la placa de protección, nunca use un tubo MOS de baja potencia, incluso si uno no lo usa. Porque he comido demasiado en esta zona. Es el problema de la electricidad estática del tubo MOS. Sin mencionar que el pequeño MOS está funcionando en el entorno de trabajo, se dice que si la humedad en el taller es inferior al 60% cuando se fabrican parches de PCBA, la mala tasa de producción de pequeños MOS superará el 10%, y luego la humedad. se ajustará al 80%. La tasa deficiente de MOS pequeños es cero. Puedes probar. ¿Cual es el punto de esto? Si nuestro producto está en el invierno del norte, pueden pasar pequeños MOS, esto llevará tiempo verificarlo. Nuevamente, el daño al tubo MOS es solo un cortocircuito. Si se imagina el cortocircuito, significa que la batería se dañará inmediatamente. Sin mencionar que nuestro pequeño MOS en equilibrio sigue siendo de mucha utilidad. En este momento, alguien de repente, no es de extrañar que los productos devueltos sean causados por el daño de la batería de monómero debido a la falla del equilibrio, y todo el MOS esté roto. En este momento, la planta de energía y la fábrica de placas de protección comenzaron a romperse. ¿De quién es la culpa?

B equilibrio de transferencia de energía, que permite que las baterías de gran capacidad se transfieran a baterías de pequeña capacidad de manera que almacene energía. Suena inteligente y práctico. También se divide en equilibrio de capacidad y equilibrio de capacidad en punto fijo. Se equilibra midiendo la capacidad de la batería, pero no parece tener en cuenta el voltaje de la batería. Considere, por ejemplo, tomar baterías de 10 AH como ejemplo, si hay una capacidad de 10.1 AH en el paquete de baterías, un punto de capacidad de 9.8 AH, una corriente de carga de 2A y una corriente de equilibrio de energía de 0.5 A. En este tiempo, 10.1 AH tienen que cargar una pequeña capacidad de 9.8 AH, y la corriente de carga de la batería de 9.8 AH es 2A +0.5 A = 2.5 A. En este momento, las baterías de 9.8 AH tienen una corriente de carga de 2.5 A. En este momento, 9.8 AH La capacidad está completa. Pero, ¿cuál es el voltaje de las baterías de 9,8 AH? Obviamente subirá más rápido que otras baterías. Si llega al final de la carga, 9,8 AH seguramente se sobrecargarán por adelantado. En cada ciclo de carga y descarga, la batería de pequeña capacidad siempre estará en un estado profundo y profundo. Hay demasiada incertidumbre sobre si otras baterías están llenas o no.

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