鋰電池保護(hù)板
保護(hù)電路通常是電池的一個(gè)組成部分,物理上位于同一外殼內(nèi),只留下兩個(gè)電源端子從外殼中出來(lái)。
保護(hù)電路可分為兩部分:主動(dòng)組件保護(hù)(保護(hù) IC 和 MOSFET),又稱為一級(jí)保護(hù),被動(dòng)組件保護(hù)(MHP,PTC,F(xiàn)use),又稱為二級(jí)保護(hù)。
一級(jí)保護(hù)電路主要是針對(duì)電池的過(guò)充、過(guò)放、過(guò)載及短路進(jìn)行保護(hù),采用IC檢測(cè)電池電壓及充放電電流去控制MOSFET導(dǎo)通或關(guān)斷從而保證鋰電池工作在安全狀態(tài)。
鋰電池保護(hù)板的組成
一般的鋰電池保護(hù)板由控制IC、MOS管、電阻電容、保險(xiǎn)絲FUSE等組成,如下圖所示。
常見(jiàn)的鋰電池保護(hù)板電路圖
TH為溫度檢測(cè),內(nèi)部是一個(gè)10K NTC接到電池負(fù)極;ID是電池在位檢測(cè),一般是47K/10K電阻接到電阻負(fù)極,有的是0R電阻;TH和ID均是選配,并不是所有鋰電池都有的。
鋰電池保護(hù)板工作原理
過(guò)充保護(hù)
電池充電時(shí),電流(方向如箭頭所示)從電池包的正極流入,經(jīng)過(guò)FUSE后從負(fù)極流出,最下方的兩個(gè)MOS管均是導(dǎo)通狀態(tài)。
電池充電時(shí)電流方向如箭頭所示
充電時(shí),控制IC X1會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓,當(dāng)這個(gè)電壓大于等于過(guò)充截止電壓且滿足過(guò)充電壓的延時(shí)時(shí)間時(shí),X1會(huì)通過(guò)控制第3腳來(lái)關(guān)閉MOS管Q2,Q2被關(guān)閉之后,充電回路被切斷(Q2的體二極管D2也是反向截止的),這個(gè)時(shí)候,電池只能放電。
過(guò)充保護(hù)解除條件(滿足其一即可):
1,電芯兩端的電壓下降到保護(hù)IC的過(guò)充恢復(fù)電壓。
2,在電池包得輸出端加負(fù)載放電,放電到電壓小于過(guò)充保護(hù)電壓。
過(guò)放保護(hù)
在電池包兩端加負(fù)載放電時(shí),電流(方向如箭頭所示)與充電是相反的,如下圖所示。
電池放電時(shí)電流方向如箭頭所示
放電時(shí),控制IC X1同樣會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓,當(dāng)這個(gè)電壓小于等于過(guò)放截止電壓且達(dá)到過(guò)放電壓的延時(shí)時(shí)間,控制IC X1會(huì)通過(guò)第1腳關(guān)閉Q1,Q1被關(guān)閉之后,放電回路被切斷(Q1的體二極管D1是反向截止),這個(gè)時(shí)候,電池只能充電。
過(guò)放保護(hù)解除條件:拿掉負(fù)載,給電池包充電,當(dāng)VM-VDD之間的電壓達(dá)到過(guò)放恢復(fù)電壓值時(shí),控制IC X1會(huì)重新打開MOS管Q1。
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