锂离子电池相应保护措施

2021-07-12      693 次浏览

锂离子电池保护板依据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01配MOS管8205A进行讲解:


1.锂离子电池保护板其正常工作过程为:


当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于笔直连通,保护板有电压输出。


2.保护板过放电保护控制原理:


当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而封闭。此时电芯的b-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上充电电压后,DW01经b-测试到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的b-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器笔直充电。


3.保护板过充电保护控制原理:


当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的新增,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而封闭。此时电芯的b-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管封闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的b-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。


4.保护板短路保护控制原理:


如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U03a9共约为60m\U03a9,加在G极上的电压实际上是笔直控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开封闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几M&),相当于开关断开。电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流萌生的电压,负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L?IUA又称为8205A的管压降,UA可以简接声明放电电流的大小。上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管封闭,切断电芯的放电回路,将关断放电控制管。换言之DW01准许输出的最大电流是3.3A,实现了过电流保护。


5.短路保护控制过程:


短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原理与过电流保护相同,短路只是在相当于在PP-间加上一个阻值小的电阻(约为0&)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上,保护板立即进行过电流保护。


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