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锂电池防爆型系统软件设计标准

锂电池防爆型系统软件设计标准

来源:
2021/10/19 13:56
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【摘要】:

  设计规范

  世界上有数以亿计的手机,安全防护失败率必须低于1亿分之一才算安全。因为电路板的故障率一般远高于一亿分之一。因此,电池系统设计时,必须有两条以上的安全线。一个常见的设计错误是将充电器(适配器)直接用于充电池银行。这允许过充保护完全在锂电池组的保护板上。虽然防护板的故障率不高,即使故障率低到百万分之一,世界上每天都会发生爆炸事故的概率。如果电池系统能供给过充、过放电和过流两种安全保护,每一种保护的故障率都是万分之一,通过两种保护,故障率可以降低到万分之一。电池充电系统的总体框图,包括充电器和电池组,如下所示。该充电器还包括适配器和充电控制器。适配器将交流电转换为直流电,充电控制器限制直流电源的最大电流和电压。电池组包括一个保护面板和一个电池,以及一个PTC来限制最大电流。

  以手机的电池系统为例。过充保护系统是利用充电器的输出电压设定在4.2V左右来实现第一层保护,这样即使电池上的保护板失效,电池也不会过充危险。第二种保护是保护板上的过充保护功能,一般设置为4.3V。因此,保护板通常不负责切断充电电流,只有当充电器电压异常高。过流保护由一个保护板和一个限流器组成,这两个限流器也是防止过流和外部短路的两个屏。因为过放电只发生在电子产品的使用过程中。因此,通常的设计是电子产品的电路板提供第一保护,而电池组上的保护板提供第二保护。当电子产品检测到电源电压低于3.0V时,应自动关机。如果产品在设计时没有考虑到这个功能,当电压降至2.4V时,保护板会闭合放电电路。

  简而言之,电池系统必须设计为提供两个电子屏蔽,以防止过充、过放电和过流。防护板是第二防护。移除护盾并充电。如果电池爆炸,那就是糟糕的设计。

  虽然上面的方法提供了两种保护,但是消费者经常会在充电器坏了的时候购买原装充电器进行充电,而充电器厂家考虑到成本,往往会移除充电控制器来降低成本。结果,坏钱赶走了好钱,市场上有许多坏充电器。这就消除了第一道也是最重要的防线。而过充是导致电池爆炸的最重要因素,所以劣质充电器可以说是电池爆炸的罪魁祸首。

  当然,并不是所有的电池系统都采用这种方法。在某些情况下,电池组也有充电控制器设计。例如,许多笔记本电脑的电池棒上都有一个充电控制器。这是因为笔记本电脑通常都有内置的充电控制器,而消费者只能使用一个适配器。因此,笔记本电脑的外置电池包必须配置充电控制器,以保证使用适配器充电时外置电池包的安全性。此外,汽车点烟器中使用的充电产品有时也被制成充电控制器中的电池组。

 

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