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锂电池的组件保护板是采用什么样的原理

来源:/news59661.html发布时间:2018/11/21 0:00:00

锂电池是需要保护的,这是有它本省的性质决定的,由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,锂电池的中的组件会跟着保护板以及电流保险器一起出现的。  

锂电池

1、正常状态  

在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。  

此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。  

2、过充电保护  

锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到四点二伏(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为四点一伏),转为恒压充电,直至电流越来越小。  

电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过四点二伏后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过四点三伏时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。  

在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使T1由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于T1自带的体二极管VD1的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。  

在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断T1信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。  

3、过放电保护  

电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的性损坏。  

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决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使T2由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。而此时由于T2自带的体二极管VD2的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。  

在放电保护的状态下电压不能再低,因此要保护电路的消耗的电流极小,这个时候就需要控制进去低消耗的模式,整个保护电路耗电会小于0.1μA。在控制IC检测到电池电压低于2.3V至发出关断T2信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C2决定,通常设为100毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。  

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