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12v锂电池组保护板的工作原理

时间:2021-04-29 编辑:池龙新能源 游览:2201次

  12V锂离子电池保护板,电路板厂在设计双面电路板时会优先考虑锂离子电池保护板的工作原理,电池资本会给你展示单块电芯锂离子电池保护板的原理,希望能有所借鉴。


  锂离子电池保护板的电路和参数根据不同的IC和电压而不同。下面分布的是带有MOS管8205A的DW01,包括其锂离子电池保护板的正常工作行为。


  锂离子电池保护板的工作原理


  当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01的第一引脚和第三引脚输出高电平(等于电源电压),第二引脚电压为0 V.此时,DW01的引脚1和引脚3的电压将分别施加到8205A的引脚5和引脚4。因为8205A中的两个电子开关的g极连接到来自DW01的电压,所以它们都处于导通状态,即两个电子开关都处于导通状态。此时,电芯的阴极相当于与保护板的P端直接通信,保护板有电压输出。


  保护板过放电保护的控制原理


  当电芯通过外部负载放电时,电芯电压将缓慢下降,电芯电压将通过DW01中的R1电阻进行实时监控。当电芯电压降至2.3V左右时,DW01会认为电芯电压处于过放电电压状态,立即关断第一脚的输出电压,使第一脚的电压变为0V,8205A中的开关管因为第五脚没有电压而关断。此时,电芯的B-与保护板的P-断开。也就是说,电芯的放电回路将被切断,电芯将停止排放。保护板处于过放电状态,一直保持。充电电压间接施加到保护板的P和P-后,DW01通过B-检测到充电电压后立即停止过放电,再次在引脚1输出高电压,使8205A中的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-重新连接,电芯通过充电器直接充电。


  保护板过充保护的控制原理


  当电池由充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯电压会越来越高。当电芯的电压上升到4.4V时,DW01会认为电芯的电压处于过充电压状态,立即断开第三脚的输出电压,使第三脚的电压变成0V,8205A中的开关管因为第四脚没有电压而闭合。此时,电芯的B-与保护板的P-断开。也就是说,电芯的充电回路将被切断,电芯将停止充电。保护板处于过度充电状态,并始终保持。在保护板的P和P-间接对负载放电后,虽然过充电控制开关管被关断,但其内部二极管的正方向与放电回路,方向相同,所以放电回路可以放电。当电芯的电压放在4.3V以下时,当DW01停止过充保护时,它再次在引脚3输出高电压,使8205A中的过充控制管导通,即电芯的B-和保护板的P-重新连接,电芯又可以正常充放电了。保护板短路保护的控制原理


  8205A中的两个电子开关并不完全等同于两个机械开关,而是相当于两个电阻非常小的电阻,称为8205A的导通电阻。每个开关的导通电阻约为30mU03a9,总共约为60mU03a9。事实上,加在G极上的电压直接控制着每个开关管的导通电阻。G极电压大于1V时,开关管的导通电阻很小(几十个毫欧),相当于开关闭合。G极电压小于0.7V时,开关管的导通电阻很大(数米),相当于打开关断电压UA是8205A的导通电阻和放电电流的电压,随着负载电流的增加,UA必然会增加,因为UA  0.006倍;IUA也叫8205A的管压降,UA可以简单表示放电电流。当上升到0.2V时,认为负载电流已经达到极限值,于是停止第一脚的输出电压,第一脚的电压变成0V,关闭8205A中的放电控制管,切断电池芯的放电回路,切断关断的放电控制管。换句话说,DW01允许的最大输出电流为3.3A,实现了过流保护。


  锂离子电池保护板的过流保护


  在电池对负载的正常放电过程中,当放电电流通过两个串联的MOSFET时,由于MOSFET的导通电阻,两端会出现电压。电压值U=I*RDS*2,RDS是单个MOSFET的导通电阻,控制IC上的V引脚检测这个电压值。如果负载由于某种原因出现异常,随着使回路电流的增大,当回路电流大到u  为U0.1V时(这个值由控制IC决定,不同的IC有不同的值),其DO引脚会从高电压变为零电压,T2会从导通变为关断,从而将放电回路和使回路中的电流切断为零,从而起到过流保护的作用。


  发现控制IC检测到的过电流的发生与关断T2信号的发送之间存在延迟时间,该延迟时间由C2确定,通常约为13毫秒,以防止干扰造成的误判。根据上述控制过程中的中,过电流检测值不仅取决于控制集成电路的控制值,还取决于场效应晶体管的导通电阻。当MOSFET的导通电阻较大时,同一控制IC的过流保护值较小。


  短路保护控制过程


  短路保护是过流保护的一种极限形式,其控制过程和原理与过流保护相同。短路只是使保护板的负载电流瞬间达到10A以上,相当于PP-加上的一个小电阻(0左右)锂离子电池充电电路的原理及应用


  锂离子电池广泛应用于手机、录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控器或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。


  锂离子电池的负极是石墨晶体,正极通常是二氧化锂。充电时,锂离子从正极移动到负极,嵌入石墨层。放电时,锂离子从石墨晶体中的负极表面脱离,并向正极移动。因此,在电池的充放电过程中,锂总是以锂离子的形式出现,而不是金属锂。所以这种电池简称锂离子电池。


  锂离子电池具有体积小、容量大、重量轻、无污染、单电池电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格昂贵。镍镉电池因其容量低、自放电严重和环境污染而被逐步淘汰。镍氢电池性能价格比高,不污染环境,但电池电压只有1.2V,应用范围有限。