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锂电池保护电路原理有哪些?

锂电池保护电路原理有哪些?

来源:
2021/04/09 08:38
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【摘要】:

  集成保护电路原理

  在锂电池的使用中,过充、过放电和过流是影响锂电池使用寿命和性能的重要因素。锂电池集成保护电路可以通过各保护单元电路有效监测和防止锂电池的损坏。锂电池充放电保护电路,锂电池保护电路由两个场效应晶体管和一个控制集成电路加上一些电阻和电容元件组成。

  (1)正常状态

  在正常情况下,N1的CO端和DO端在电路中输出高电压,fet处于on状态,锂电池可以自由充放电。由于场效应晶体管的导电电阻非常小,通常在30米以下,所以其导电电阻在电路中的性能几乎没有影响。在这种状态下保护电路的消耗电流为微安,一般小于7A。

  (2)过度充电状态

  锂电池采用恒流恒压充电。初始充电为恒流充电。随着充电过程的进行,充电电压逐渐增加到4.2V(根据阴极材料不同,有些电池需要恒压到4.1V)。在锂电池充电过程中,如果充电器电路失控,超过4.2V,锂电池将继续以恒流方式充电,锂电池的电压将继续升高。当锂电池的电压高于4.3V时,会加剧锂电池的化学侧使用,导致电池损坏或安全问题。

  在锂电池保护电路,当控制集成电路测试锂电池电压4.28 v(价值是通过控制IC,不同的集成电路有不同值),该公司最终将从高电位转换为零电位,VT2传导关闭,切断充电电路,锂电池充电器不能充电,充电保护效果。在这一点上,由于VT2自身的二极管VD2,锂电池可以通过二极管放电外部负载。控制集成电路检测到锂电池电压超过4.28V和发送OFFVT2信号之间的延时。延迟时间由C3决定,通常设置为1左右,以防止干扰误判保护。

  (3)过量排放状态

  在放电过程中,锂电池的电压会随着放电过程逐渐降低。当锂电池电压降至2.5V时,其容量完全暴露。如果锂电池持续放电,将对锂电池造成永久性损伤。锂电池放电过程中,当控制集成电路测试锂电池电压低于2.3 V,价值是通过控制集成电路,集成电路有不同的值),它将从零电位高潜力,使VT1传导关闭,切断放电电路,使锂电池不能负载放电,放电保护效果。此时,由于VT1体二极管VD1的存在,充电器可以通过二极管给锂电池充电。由于过放电保护状态下无法进一步降低锂电池的电压,因此要求保护电路的消耗电流最小。此时控制集成电路将进入低功耗状态,整个保护电路的功耗将小于0.11A。控制集成电路检测到锂电池电压低于2.3V和OFFVT1信号之间的延迟。延迟时间由C3确定,一般设置为100ms左右,以防止干扰误判保护。

  (4)过流状态

  由于锂电池的化学性质,制造商将其放电速率限制在2摄氏度以下。当锂电池的放电速率超过2C时,会对锂电池造成永久性损坏或安全问题。

  当锂电池正常向负载放电时,由于FET的传导阻抗,在串联FET两端的放电电流会出现压降。

 

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