您知道锂离子电池保护电路的特性和功能吗?

在生活中,您可能接触过各种电子产品,然后您可能不知道其某些组件,例如其中可能包含的锂离子电池保护电路,然后让编辑人员带领所有人一起学习锂离子电池保护电路。

近年来,越来越多的产品(例如pDA,数码相机,移动电话,便携式音频设备和蓝牙设备)使用锂离子电池作为重要的电源。

锂离子电池具有体积小,能量密度高,无记忆效应和循环寿命高的特点。

高压电池和自放电率低的优点不同于镍镉和镍氢电池。

在充电和放电期间必须考虑锂离子电池的安全性,以防止性能下降。

对于锂离子电池的过充电和过放电,过电流和短路保护非常重要,因此通常在电池组中设计保护电路来保护锂离子电池。

由于锂离子电池的能量密度高,因此难以确保电池安全性。

在过充电状态下,电池温度升高后能量将过剩,因此电解质分解并出现气体,并且由于内部压力的增加而存在自燃或破裂的风险;相反,在过放电状态下,电解质将分解并引起电池特性和耐久性的劣化,从而减少了充电次数。

锂离子电池的保护电路应确保在这种过充和放电状态下的安全性,并防止性能下降。

锂离子电池的保护电路由一个保护IC和两个功率MOSFET组成。

保护IC监视电池电压,并在发生过充和放电情况时切换到外部功率MOSFET,以保护电池。

保护IC的功能包括过充电保护,过放电保护和过电流/短路保护。

正常状态:在正常状态下,N1的CO和DO引脚都输出高电压,并且两个MOSFET都处于导通状态,并且锂离子电池可以自由充电和放电。

由于MOSFET的导通电阻很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路性能几乎没有影响。

在这种状态下,保护电路的电流消耗为µA,通常小于7 µA。

过充电保护:过充电保护IC的原理是:当外部充电器为锂离子电池充电时,为了防止内部压力由于温度升高而升高,需要终止充电状态。

此时,保护IC需要检测电池电压。

当电池电压达到4.25V(假设电池过充电点为4.25V)时,将激活过充电保护,然后将功率MOS从打开切换到关闭,然后停止充电。

另外,还必须注意由噪声引起的过充电检测故障,以免被判断为过充电保护。

因此,必须设置延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间。

过放电保护:当锂离子电池放电至外部负载时,其电压会随着放电过程而逐渐降低。

当电池电压降至2.5V时,其电量已完全耗尽。

此时,如果电池继续充满电,放电会永久损坏电池。

在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC确定,不同的IC具有不同的值)时,其DO引脚将从高电压变为零电压,因此V1导线的导通被闭合,从而切断了放电电路,从而使电池不再能够释放负载,起到了过放电保护的作用。

此时,由于存在V1的体二极管VD1,充电器可以通过该二极管为电池充电。

过电流和短路电流:由于未知原因(放电或金属物体意外触摸正极和负极时)引起的过电流或短路,为了确保安全,必须立即停止。

过电流保护IC的原理是,当放电电流过大或发生短路时,保护IC将激活过(短路)电流保护。

此时,过电流的检测应使用Rds(on功率MOSFET的电感阻抗)以进行监视。

当电压下降时,如果它高于设定的过电流检测电压,放电将停止。

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