Principio de placa de protección de batería de litio

La razón por la que las baterías de litio (recargables) necesitan protección viene determinada por sus propias características. Dado que el material de la batería de litio determina que no se puede sobrecargar, sobrecargar, desbordar, cortocircuitar y cargar y descargar a temperaturas ultra altas, el conjunto de alimentación de litio de la batería de litio siempre seguirá una placa protectora exquisita y una fusible de corriente.

La función protectora de una batería de litio generalmente se realiza mediante una placa de circuito de protección y un dispositivo de corriente eléctrica como un PTC. La placa protectora está compuesta por circuitos electrónicos que monitorean con precisión el voltaje del núcleo y el bucle de carga y descarga en un tiempo de -40 ° C a +85 ° C. Corriente, para controlar el circuito actual a tiempo; PTC evita daños deficientes en la batería en entornos de alta temperatura.

Los paneles de protección de batería de litio ordinarios generalmente incluyen IC de control, interruptores MOS, resistencias, condensadores y dispositivos auxiliares FUSIBLE, PTC, NTC, ID, memoria, etc. Entre ellos, el IC de control controla el interruptor MOS en todas las condiciones normales, de modo que el El núcleo y el circuito externo están encendidos, y cuando el voltaje del núcleo o la corriente de bucle excede el valor especificado, controla inmediatamente el interruptor MOS para proteger la seguridad del núcleo.

Análisis detallado del principio de la placa protectora de la batería de litio.

En condiciones normales de protección, Vdd es alto, Vss, VM es bajo, DO, CO es alto, y cuando Vdd, Vss, VM cualquier transformación de parámetro, el nivel de terminal DO o CO cambiará.

1, voltaje de detección de sobrecarga: en el estado habitual, Vdd aumenta gradualmente de nivel alto a voltaje VDD-VSS de nivel bajo.

2, voltaje de descarga de sobrecarga: en estado de carga, Vdd se reduce gradualmente al extremo de CO de nivel bajo a voltaje VDD-VSS de alto voltaje.

3, voltaje de detección de sobredescarga: en el estado habitual, Vdd se redujo gradualmente de nivel alto a voltaje VDD-VSS de nivel bajo.

4, voltaje de descarga excesiva: en el estado de descarga excesiva, Vdd aumenta gradualmente hasta el voltaje VDD-VSS cuando el extremo D cambia de bajo a alto.

5, voltaje de detección de sobrecorriente 1: en el estado normal, VM aumenta gradualmente a DO de voltaje alto a bajo voltaje VM-VSS.

6, voltaje de detección de sobrecorriente 2: en el estado normal, VM de OV al extremo O a una velocidad de 1 ms o más de 4 ms de voltaje alto a bajo voltaje VM-VSS.

7, voltaje de detección de cortocircuito de carga: en el estado habitual, VM sube de OV al extremo O a una velocidad de 1 μS o más de 50 μS de voltaje VM-VSS alto a bajo.

8, voltaje de detección del cargador: en el estado de sobredescarga, VM disminuyó gradualmente a DO desde un nivel bajo a un voltaje VM-VSS de alto nivel.

La corriente generalmente se consume cuando se trabaja: en el estado normal, la corriente (IDD) del terminal VDD es la corriente consumida durante el trabajo.

La sobredescarga consume corriente: en el estado de descarga, la corriente (IDD) que fluye a través del terminal VDD es la sobredescarga que consume corriente.

1, carga de batería de litio:

De acuerdo con las características estructurales de la batería de litio, el voltaje máximo de terminación de carga debe ser de 4.2 V, que no puede sobrecargarse. De lo contrario, la batería se desechará porque el ión de litio positivo se elimina demasiado. Sus requisitos de carga y descarga son elevados, y se pueden utilizar cargadores especiales de corriente constante y presión constante para cargar. Por lo general, la carga de corriente constante a 4,2 V / sección se transfiere a la carga de presión constante. Cuando la corriente de carga de presión constante se reduce a 100 mA, la carga debe detenerse.

Corriente de carga (mA) = 0,1 a 1,5 veces

Capacidad de la batería (como baterías de 1350 mAh, cuya corriente de carga se puede controlar entre 135 y 2025 mA). La corriente de carga convencional se puede seleccionar a aproximadamente 0,5 veces la capacidad de la batería y el tiempo de carga es de aproximadamente 2 a 3 horas.

2, la descarga de la batería de litio

Debido a la estructura interna de la batería de litio, los iones de litio no pueden moverse todos al polo positivo durante la descarga, y algunos iones de litio deben retenerse en el polo negativo para garantizar que los iones de litio se puedan incrustar sin problemas en el canal en la siguiente carga. . De lo contrario, la duración de la batería se acortará en consecuencia. Para garantizar que algunos iones de litio permanezcan en la capa de grafito después de la descarga, es necesario limitar estrictamente el voltaje mínimo de terminación de descarga, es decir, las baterías de litio no se pueden descargar en exceso. El voltaje de terminación de descarga suele ser de 3,0 V / sección y el mínimo no puede ser inferior a 2,5 V / sección. El tiempo de descarga de la batería está relacionado con la capacidad de la batería y la corriente de descarga. Tiempo de descarga de la batería (horas) = capacidad de la batería / corriente de descarga. La corriente de descarga de la batería de litio (mA) no debe exceder 3 veces la capacidad de la batería. (Por ejemplo, una batería de 1000 mAH, la corriente de descarga debe controlarse estrictamente dentro de 3 A) de lo contrario, la batería se dañará.

3, el circuito de protección de la batería de litio

Consta de dos tubos de efecto de campo y un bloque integrado de protección especial S-8232. El tubo de control de sobrecarga FET2 y el tubo de control de sobredescarga FET1 están conectados en serie al circuito. El IC de protección monitorea el voltaje de la batería y lo controla. Cuando el voltaje de la batería aumenta a 4,2 V, el tubo de protección de sobrecarga FET1 está apagado, detenga la carga. Para evitar acciones erróneas, generalmente se agrega un condensador de retardo al circuito externo. Cuando la batería está en un estado de descarga, el voltaje de la batería cae a 2.55 V, el tubo de control de sobredescarga FET1 se apaga y deja de suministrar energía a la carga. La protección contra sobrecorriente es controlar el FET1 para detener la descarga a la carga cuando hay una gran corriente fluyendo a través de la carga. El propósito es proteger la batería y el tubo de efecto de campo.

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