簡析鋰電池保護電路工作原理
來源：寶鄂實業(yè)
2020-03-03 22:00
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鋰電池保護電路工作原理
該電路具有過充維護、過放電維護、過流維護和短路維護功能。其工作原理分析如下:
1正常狀態(tài)
在正常情況下，N1的“CO”和“DO”引腳在電路中均輸出高電壓，且mosfet均處于導(dǎo)通狀態(tài)。電池可以自由充放電，因為MOSFET的傳導(dǎo)阻抗非常小，一般小于30毫歐姆，所以它的傳導(dǎo)電阻對電路的功能影響很小。在這種情況下，維修電路的消耗電流為A級，一般小于7kv A。
2過度充電維護
鋰離子電池作為一種可充電電池，需要采用恒流/恒壓充電方式。充電初期需要恒流充電。在充電過程中，充電電壓會上升到4.2v(根據(jù)不同的陰極材料，有些電池需要4.1v的恒壓值)，然后變?yōu)楹銐撼潆姡钡诫娏髯兊迷絹碓叫?。在充電過程中，如果充電器電路失控，電池電壓超過4.2v后將繼續(xù)以恒流充電。此時，電池電壓將繼續(xù)上升。當(dāng)電池充電電壓超過4.3v時，會加劇電池的化學(xué)副反應(yīng)，導(dǎo)致電池損壞或出現(xiàn)安全問題。
在電池維護的電路,當(dāng)控制集成電路檢測到的電池電壓4.28 V(選擇的值是集成電路的操作,不同的集成電路有不同的值),“公司”的腳從高電壓零電壓,V2傳導(dǎo)到關(guān)閉,然后切斷充電電路,充電器可以不再對電池充電,充電維護效果。現(xiàn)在，多虧了V2自身的二極管VD2，電池可以通過它來釋放外部負(fù)載。
控制IC檢測到的電池電壓4.28v與宣告關(guān)閉V2信號之間也存在延時時間。延遲時間由C3選擇，一般設(shè)置為1秒左右，防止因干擾而誤判。
過量放電維護
在放電的過程中，電池的電壓會隨著放電的過程而逐漸降低。當(dāng)電池電壓降至2.5v時，其容量已完全釋放。此時，假定電池將繼續(xù)放電，這將對電池構(gòu)成永久性損傷。
電池放電過程中,當(dāng)控制IC檢測電池電壓低于2.3 V,選擇的值是集成電路的操作,不同的集成電路有不同的值),“做”的腳從高電壓零電壓V1從傳導(dǎo)到關(guān)閉,然后切斷放電電路,電池不再能維持放電負(fù)載放電的影響?，F(xiàn)在由于V1自身的體二極管VD1，充電器可以通過二極管給電池充電。
由于電池電壓在過放電維護的情況下不能再下降，所以維護電路的消耗電流要求非常小。此時控制IC將進入低功耗狀態(tài)，整個維護電路的功耗將小于0.1 1a。
當(dāng)控制IC檢測到電池電壓低于2.3v并宣告V1信號關(guān)閉時，也存在一個延時時間。延遲時間由C3選擇，一般設(shè)置為100ms左右，防止因干擾而誤判。
4過電流維護
由于鋰電池的化學(xué)特性，電池廠家規(guī)定鋰電池的最大放電電流不能超過2C (C=電池容量/小時)。當(dāng)電池放電超過2C時，會出現(xiàn)永久性損壞或安全問題。
細(xì)胞在正常負(fù)載放電的過程中,一系列的兩個MOSFET后的放電電流,由于MOSFET刺激,阻抗就會攻擊兩端電壓,電壓U =我* RDS * 2, RDS一個MOSFET刺激,阻抗控制IC的“V -“腳測試電壓值,如果負(fù)載由于某種原因?qū)е庐惓?使回路電流增大,當(dāng)大洋流給U > 0.1 V(選擇的值是集成電路的操作,不同的IC有不同的值)，“做”腳從高電壓轉(zhuǎn)零電壓，使V1從開到關(guān)，然后切斷放電電路，使電路中的電流為零，起到過電流維持的效果。
