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電池知識(shí)

什么是鋰離子電池充放電保護(hù)原理?

來源:寶鄂實(shí)業(yè)    2019-09-15 19:11    點(diǎn)擊量:

鋰電池(可充型)之所以需要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰電池鋰電組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。
鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

鋰離子電池供電設(shè)備的安全性是人們目前最為關(guān)注的問題,所以對其的保護(hù)就非常重要。鋰離子電池的保護(hù)主要包括過充電保護(hù)、過放電保護(hù)、過電流及短路保護(hù)等。
  在正常狀態(tài)下電路中N1的“CO”與“DO”腳都輸出高電壓,兩個(gè)MOSFET 都處于導(dǎo)通狀態(tài),電池可以自由地進(jìn)行充電和放電,由于MOSFET的導(dǎo) 通阻抗很小,通常小于30毫歐,因此其導(dǎo)通電阻對電路的性能影響很小?!〈藸顟B(tài)下保護(hù)電路的消耗電流為μA級,通常小于7μA。

1.過充電保護(hù)

當(dāng)充電器對鋰離子電池過充電時(shí),為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)。為此,保護(hù)器件需監(jiān)測電池電壓,當(dāng)其到達(dá)電池過充電壓時(shí),即激活過充電保護(hù)功能,中止充電。

2.過放電保護(hù)

為了防止鋰離子電池的過放電狀態(tài),當(dāng)鋰離子電池電壓低于其過放電電壓檢測點(diǎn)時(shí),即激活過放電保護(hù),中止放電,并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式。

過電流及短路保護(hù)

當(dāng)鋰離子電池的放電電流過大或短路情況產(chǎn)生時(shí),保護(hù)器件將激活過電流保護(hù)功能。
3.短路保護(hù)
   電池在對負(fù)載放電過程中,若回路電流大到使U>0.9V(該 值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時(shí),控制IC則判斷 為負(fù)載短路,其“DO”腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?,使?。郑庇蓪?dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷放電回路,起到短路保護(hù)作用。 短路保護(hù)的延時(shí)時(shí)間極短,通常小于7微秒。其工作原理與 過電流保護(hù)類似,只是判斷方法不同,保護(hù)延時(shí)時(shí)間也不一 樣?!〕丝刂疲桑猛?,電路中還有一個(gè)重要元件,就是MOSFET, 它在電路中起著開關(guān)的作用,由于它直接串接在電池與外部 負(fù)載之間,因此它的導(dǎo)通阻抗對電池的性能有影響,當(dāng)選用 的MOSFET較好時(shí),其導(dǎo)通阻抗很小,電池包的內(nèi)阻就小, 帶載能力也強(qiáng),在放電時(shí)其消耗的電能也少。

 
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