锂电池充电保护方案
锂电池组保护板均衡充电基本工作原理
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成组锂电池串联充电时,应保证每节电池均衡充电,否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。
常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。
而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU,通过和保护芯片的串行通讯(如I2C总线)来实现,加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。
本文针对动力锂电池成组使用,各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护,充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题,设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。
仿真结果和工业生产应用证明,该保护板保护功能完善,工作稳定,性价比高,均衡充电误差小于50mV。
锂电池组保护板均衡充电基本工作原理采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。
其中:1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片(一般包括充电控制引脚CO,放电控制引脚DO,放电过电流及短路检测引脚VM,电池正端VDD,电池负端VSS等);7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。
单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定,串联使用,分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。
该系统在充电保护的同时,通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电,该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法,降低了锂电池组充电器设计应用的成本。
锂电池的一些保护措施
![锂电池的一些保护措施](https://img.taocdn.com/s3/m/72f00d03f78a6529647d5316.png)
锂电池的一些保护措施以下资料由:电鱼机锂电池提供锂电池芯过充到电压高于4.2V后,会开始产生副作用。
过充电压愈高,危险性也跟着愈高。
锂电芯电压高于4.2V 后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。
如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。
这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。
这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。
有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。
因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。
最理想的充电电压上限为4.2V。
锂电芯放电时也要有电压下限。
当电芯电压低于2.4V时,部分材料会开始被破坏。
又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到2.4V 才停止。
锂电池从3.0V放电到2.4V这段期间,所释放的能量只占电池容量的3%左右。
因此,3.0V是一个理想的放电截止电压。
充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。
电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。
这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。
万一电池外壳破裂,就会爆炸。
因此,对锂离子电池的保护,至少要包含:充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。
一般锂电池组内,除了锂电池芯外,都会有一片保护板,这片保护板主要就是提供这三项保护。
但是,保护板的这三项保护显然是不够的,全球锂电池爆炸事件还是频传。
要确保电池系统的安全性,必须对电池爆炸的原因,进行更仔细的分析。
航模锂电定义主要应用于航模飞机系列玩具的锂电池,具有高倍率、安全等特点。
* 超安全型系列;3C 10V 过充不燃烧、不爆炸;电池充满电后短路针刺不燃烧、不爆炸;* 最高可以10~20C连续大电流放电,并具备20C~40C短时间脉冲能力。
锂电池保护电路设计方案
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锂电池保护电路设计方案锂电池材料构成及性能探析首先我们来了解一下锂电池的材料构成,锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。
这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。
其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。
因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。
负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。
而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。
在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。
对锂离子动力电池尤其如此。
比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。
尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多,常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。
锂离子的移动产生了电流。
这就是锂电池工作的原理。
锂电池充放电管理设计锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。
锂离子的移动产生了电流。
原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
虽然锂离子电池有以上所说的种种优点,但它对保护电路的要求比较高,在使用过程中应严格避免出现过充电、过放电现象,放电电流也不宜过大,一般而言,放电速率不应大于0.2C。
锂电池的充电过程如图所示。
锂电池充电保护方案
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方案一:BP2971 电源管理芯片特点·输入电压区间(Pack+):Vss-0.3V~12V·FET 驱动CHG和DSG FET驱动输出·监测项过充监测过放监测充电过流监测放电过流监测短路监测·零充电电压,当无电池插入·工作温度区间: Ta= -40~85℃·封装形式: 6引脚 DSE(1.50mm 1.50mm 0.75mm)应用·笔记本电脑·手机·便携式设备绝对最大额定值·输入电源电压:-4.5V~7V·最大工作放电电流:7A·最大充电电流: 4.5A·过充保护电压(OVP):4.275V ·过充压延迟 :1.2s·过充保护电压(释放值):4.175V ·过放保护电压(UVP) :2.8V ·过放压延迟 :150ms·过放保护电压(释放值):2.9V·充电过流电压(OCC):-70mV ·充电过流延迟:9ms·放电过流电压(OCD):100mV ·放电过流延迟:18ms·负载短路电压:500mV·负载短路监测延迟:250us·负载短路电压(释放值):1V典型应用及原理图图1:BP2971应用原理图引脚功能NC(引脚1):无用引脚。
COUT(引脚2):充电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过充电压被V-引脚所监测到DOUT(引脚3):放电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过放电压被V-引脚所监测到VSS (引脚4):负电池链接端。
此引脚用于电池负极的接地参考电压BAT(引脚5):正电池连接端。
将电池的正端连接到此管脚。
并用0.1uF的输入电容接地。
V-(引脚6):电压监测点。
此引脚用于监测故障电压,例如过冲,过放,过流以及短路电压。
芯片功能原理图芯片功能性模式监测参数参数 可变(选)区间 过充监测电压 3.85V~4.60V 50mV steps VOVPV过放监测电压 2.00V~2.80V 50mV stepsUVPV放电过流监测电压 90mV~200mV 5mV stepsOCDV充电过流监测电压 -45mV~-155mV 5mV stepsOCC短路监测电压 300mV,400mV,500mV,600mVVSCCT过充监测延迟 0.25s,1.00s,1.25s,4.50sOVPD过放监测延迟 20ms,96ms,125ms,144msTUVPD放电过流监测延迟 8ms,16ms,20ms,48msTOCDDT充电过流监测延迟 4ms,6ms,8ms,16msOCCD短路监测延迟 250us(定值)TSCCD正常工作:该芯片同时检引脚5(BAT)引脚4(VSS)之间电压差和引脚6(V-)引脚4(VSS)之间的电压差去控制电池的充放电。
锂电池保护电路设计方案
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锂电池保护电路设计方案锂电池材料组成及性能探析首先咱们来了解一下锂电池的材料组成,锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。
这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。
其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价钱。
因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。
负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。
而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价钱进一步降低的重要因素。
在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的本钱大约占整个电池本钱的40%左右,正极材料价钱的降低直接决定着锂离子电池价钱的降低。
对锂离子动力电池尤其如此。
比如一块电话用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。
虽然从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多,常见的正极材料主要成份为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,从头和正极的化合物结合。
锂离子的移动产生了电流。
这就是锂电池工作的原理。
锂电池充放电管理设计锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。
放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,从头和正极的化合物结合。
锂离子的移动产生了电流。
原理虽然很简单,但是在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来维持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除维持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内阻。
虽然锂离子电池有以上所说的各种长处,但它对保护电路的要求比较高,在利用进程中应严格避免出现过充电、过放电现象,放电电流也不宜过大,一般而言,放电速度不该大于。
锂电池的充电进程如图所示。
锂电池充电方案分析
![锂电池充电方案分析](https://img.taocdn.com/s3/m/426c2814905f804d2b160b4e767f5acfa1c783ba.png)
充电方法的选择
◆ 在小电流低压差时首选线性充电方法 ◆ 简单 ◆ 低成本 ◆手 机 MP3等
◆在大电流和高压差时首选PWM充电方法
◆ 高效率 ◆ 快速充电 ◆ 笔记本平板电脑等
The End Thanks
二,带Power path selector以及动态电源管理,电压转换,线性充电----实 例BQ24070
BQ24070最大支持2A输入,1.5A充电电流,带动态电源管理功能,通过DPPM Pin设定一个Vdppm电压,当后端输出电压跌落小于Vdppm时,Q2开始调整充 电电流。当后端电压跌落到电池电压下,充电电流开始减小为0,电池开始同时 向负载供电。
锂离子电池的几个基本充电原则
R 充电电流要求,瞬时值小于5C,平均值小于1.2C R充电电压都不能超过4.275V,考虑到实际的一些误差,一般充电电压 设定不能超过4.2V R充电终止后不能再接受涓流充电,即在达到4.2V充电完成后必须切断充 电 R违背上述原则会产生枝晶效应,长期违背会对电池的寿命产生极大影响 并可能会有安全问题
负极枝晶效应
❒ 在充电的过程中,Li+从正极LiCoO2中脱出,进入电解液,在充电器附加的 外电场作用下向负极移动,依次进入石墨或焦炭C组成的负极,在那儿形成 LiC化合物。如果充电速度过快,会使得Li+来不及进入负极栅格,在负极附 近的电解液中就会聚集Li+,这些靠近碳C负极的Li+很可能从负极俘获一个电 子成为金属Li。持续的金属锂生成会在负极附近堆积、长大成树枝状的晶体, 俗称枝晶。
◆ 锂离子电池的今生。通过锂离子的传递来完成充放电。由正极,负极,隔 膜,电解质组成。
◆ 锂离子电池的来世。
◆ 发展新的正负极材料,如部分动力电池,负极LiC+正极LiMn2O4 ◆ 锂聚合物电池。在正、负电极粘结剂、电解质三者中任何一种使用高 分子高分子聚合物的锂离子电池就可以成为锂聚合物电池。现在常见的 是使用高分子胶体取代常规液体电解质的锂聚合物电池。
(完整版)锂电池充电保护方案
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方案一:BP2971 电源管理芯片特点·输入电压区间(Pack+):Vss-0.3V~12V·FET 驱动CHG和DSG FET驱动输出·监测项过充监测过放监测充电过流监测放电过流监测短路监测·零充电电压,当无电池插入·工作温度区间: Ta= -40~85℃·封装形式: 6引脚 DSE(1.50mm 1.50mm 0.75mm)应用·笔记本电脑·手机·便携式设备绝对最大额定值·输入电源电压:-4.5V~7V·最大工作放电电流:7A·最大充电电流: 4.5A·过充保护电压(OVP):4.275V·过充压延迟:1.2s·过充保护电压(释放值):4.175V·过放保护电压(UVP):2.8V·过放压延迟:150ms·过放保护电压(释放值):2.9V·充电过流电压(OCC):-70mV·充电过流延迟:9ms·放电过流电压(OCD):100mV·放电过流延迟:18ms·负载短路电压:500mV·负载短路监测延迟:250us·负载短路电压(释放值):1V典型应用及原理图图1:BP2971应用原理图引脚功能NC(引脚1):无用引脚。
COUT(引脚2):充电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过充电压被V-引脚所监测到DOUT(引脚3):放电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过放电压被V-引脚所监测到VSS (引脚4):负电池链接端。
此引脚用于电池负极的接地参考电压BAT(引脚5):正电池连接端。
将电池的正端连接到此管脚。
并用0.1uF的输入电容接地。
V-(引脚6):电压监测点。
此引脚用于监测故障电压,例如过冲,过放,过流以及短路电压。
芯片功能原理图芯片功能性模式正常工作:该芯片同时检引脚5(BAT)引脚4(VSS)之间电压差和引脚6(V-)引脚4(VSS)之间的电压差去控制电池的充放电。
锂电池保护方案
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锂电池保护方案
保护锂电池的方案包括以下几个方面:
1.避免过度放电:锂电池的过度放电可能会导致电池损坏,甚至无
法恢复。
因此,尽量避免将锂电池放电至过低的电量。
一般来说,当电池电量低于20%时,应尽快给电池充电。
2.避免过度充电:锂电池的过度充电同样会对电池造成损害,因此,
避免将锂电池长时间放在充电器上充电,以防止过度充电。
当锂电池电量达到100%后,应及时断开充电器。
3.避免过热:锂电池过热可能导致电池容量下降、寿命缩短甚至起
火等安全问题。
因此,在使用锂电池时,应尽量避免过度曝光于高温环境中,尤其是避免长时间在高温下充电或使用。
4.避免受损:锂电池的外壳应保持完好无损,如果发现有明显的物
理损坏,如凹陷、钝器撞击等,应立即停止使用,并寻求专业维修支持。
此外,避免将锂电池与金属物品放在一起,以防止短路引发安全问题。
5.适当储存:如果长时间不使用锂电池,应将其储存在适当的环境
中。
一般来说,储存温度应在15°C至25°C之间,同时要避免过度放电或过度充电。
6.使用合适的充电器和配件:使用符合锂电池标准且品质可靠的充
电器和配件,以确保充电过程的稳定性和安全性。
7.定期检查和维护:定期检查锂电池的状态,确保其正常工作。
如
发现异常,如异常发热、容量明显下降等,应及时咨询专业人员或更换电池。
锂电池是一种高效、可靠的能源存储解决方案,但仍需妥善使用和保护。
遵循上述保护方案,可以最大程度地确保锂电池的使用安全性和性能稳定性。
如有需要或疑问,建议请咨询相关专业人士。
锂离子电池保护板方案介绍
![锂离子电池保护板方案介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/8cc3030bbb68a98271fefa44.png)
PDVD锂离子电池保护板方案介绍一. 保护板的组成PDVD保护板一般由两大部分组成:保护线路和充电线路A. 保护线路一般由专用两节锂电保护芯片组成,比较流行的品牌为日本精工(SEIKO)和美之美(MITSUMI)B. 充电线路一般由充电控制和充电指示两部分组成,一般由专用芯片(如TI公司BQ2000、BQ2057),DC/DC芯片或MCU芯片等组成.二.电芯保护原理在锂离子电池使用过程中,为避免使用者的错误使用而造成电池升温,电池内电解液的分解而产生气体使其内压上升,金属锂等的释出而造成有起火及破裂的危险,以及过放电电池使电池特性劣化等各种原因,在锂离子电池回路中匀要采用保护电路。
对锂离子充电电池的保护,必须有以下3个保护功能,以保证电池的安全性和可靠性。
1.过充保护防止电池的特性劣化、起火及破裂,确保安全性。
2.过放保护防止电池的特性劣化,确保电池的使用寿命。
3.过电流保护防止MOSFET的破坏,短路保护及确保搬运时的安全性。
基本控制原理如下图所示:FET1 FET2注:U1为保护板保护IC(DO为放电保护控制端,CO为充电保护控制端),U2为MOSFET管保护回路主要由保护IC和两个MOSFET管构成,保护IC同时检测电池B1、B2两端电压并控制两个MOSFET管的通断。
对电池进行充电,当电池B1或B2电压充至过放保护电压以上时,经适当延时后将发生过充保护,保护IC通过CO端控制FET2的栅极使其断开,截断回路电流起到保护作用。
对电池进行放电,当电池B1或B2电压放至过放保护电压值以下时,经适当延时将发生过放保护,保护IC通过DO端控制FET1的栅极使其断开,截断回路电流起到保护作用。
当P+和P-端发生短路时,保护IC通过DO端控制FET2的栅极使其断开, 截断回路电流起到保护作用。
其中R1为保护IC提供电源并为过充检测提供回路,R2为过流和短路检测提供检测端。
二. 充电控制原理锂电池充电采用恒流转恒压(CC/CV)方式,充电特性曲线如下图示.充电过程主要由恒流和恒压两阶段构成,线路中采用的芯片主要是对充电电流和充电电压及转灯指示进行控制,以完成整个充电过程.充电开始时,线路提供恒定电流对电芯进行充电,当电芯电压接近8.4V时,充电转为恒压充电,充电电流逐渐减小至充电结束电流并转灯指示充电结束.三. 方案介绍1. 方案一A. 组成芯片充电控制IC:BQ2000保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※可设充电时间限制,在规定时间内切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压电压准确,精度高于1%※高低边电流检测※开关频率高达500KHz,提高充电效率缺点:※外围元件较多,成本较高※充电电流控制精度±20%略高C. 线路图保护部分:充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:BQ2057保护IC:S8232或MM1292B. 方案特点优点:※过充,过放,过流,短路保护功能可靠齐全※充电控制含预充电(脉冲充电),恒流充电,恒压充电※监控充电时电芯表面温度,温度异常时切断充电电流※最小电流终止充电※转灯指示, 预充电时LED红绿闪烁,快充时亮红色,充满时亮绿色※恒压精度高于1%※动态内阻补偿,减小充电时间※高低边电流检测※外围元件少,体积空间小,成本较低※充电电流控制精度±10%缺点:※线性控制方式,充电效率不及开关控制方式C. 线路图保护部分:同方案一充电部分:A. 组成芯片充电控制IC:DC/DC MC36063A 运放:LM358 保护IC:S8232或MM1292B.方案特点优点:※开关频率达100KHZ,效率较高※元件较少,成本低※充电LED指示,充电红色,充满绿色※有限流功能※ CC/CV充电※输入电压范围大缺点:※充电保护功能少※转灯时继续充电,不切断充电电流※恒压电压精度2%较低※限流精度16%较高C.线路图4. 方案四A. 组成芯片充电控制IC:MCU JTI301C保护IC:VG202B.方案特点优点:※智慧型电池容量及效能管理※独立分容控制※电池容量预估及显示※充电控制含预充电,恒流充电,恒压充电※充电过程中,自动评估电池实际容量,达到自学习及容量估计功能※控制电池充电电压上限,关断充电电流(软件控制)※控制电池放电电压下限,关断放电回路(软件控制)※电池无放电或充电时自动进入省电模式※硬件软件双重保护※ LCD/LED显示充电状态缺点:※元件较多,成本较高C.线路图四. 常见问题及解决措施1. 电芯不匹配,导致电池性能变差,寿命缩短2. 恒压控制精度不够,导致电池过充或充不满3. 最终电流检测方式不同,导致充不满或过充4. 保护失效,发生安全问题E-MAIL: zqrqin@Nov 12 2002。
单节锂电池保护解决方案(2)
![单节锂电池保护解决方案(2)](https://img.taocdn.com/s3/m/bb03adb382d049649b6648d7c1c708a1284a0a19.png)
单节锂电池保护解决方案(2)CSS-2---单节电池保护解决方案引言:上节(传送门:CSS-1:单节(锂电池)保护解决方案-1)简单讲解了PCM在充放电过程中的运行过程,对于一个锂电池组的PCM设计来说,不仅仅需要满足法规要求,还需要满足PCM的性能,达到保护指标和保护等级。
本节通过PCM不同方案的演变和对比,在实际使用中,灵活选择不同的方案,也更需要灵活地创造出新方案。
1.接地侧,源极背靠背无论哪种背靠背连接,都是为了避免体(二极管)流过不必要的(电流),如图2-1所示,两个N沟道功率(MOSFET)的源极背靠背连接并放置在GND侧,这种结构很少用于PCM,但有时用于(通信)系统的负载开关和热插拔电路。
(传送门:SCD-4:如何用双MOS设计分立式负载开关?)图2-1:功率MOSFET的源极背靠背连接2.(高压)侧,漏极背靠背如图2-2,(电源)端(高压侧)的两个N沟道功率MOSFET的充电和放电是一种常见的PCM方案,其漏极背靠背连接。
Q1是用于电池放电的功率MOSFET,Q2是用于电池充电的功率MOSFET。
两个N沟道功率MOSFET放置在正端,因此需要两个充电泵来启用浮动驱动。
图2-2:高侧功率MOSFET,漏极背靠背连接如图2-3所示,放置在电源端(高压侧)的两个充电和放电N 沟道功率MOSFET源极背靠背连接。
两个N沟道功率MOSFET使用公共源极,因此需要充电泵来驱动。
这种结构也用于负载开关。
图2-3:高端功率MOSFET,源极背靠背连接3.大电流并联多个MOSFET为了提高(电子)系统的使用时间和待机时间,电池的容量正在增加,例如3000mAh到5000mAh甚至更大。
为了缩短充电时间和提高充电速度,通常采用快速充电,即通过更大的充电电流对电池充电,例如4A、5A、6A,甚至大到8A。
这样一来PCM内部功率MOSFET的功耗非常高,温度也非常高。
为了降低温度并确保功率MOSFET的可靠运行,可以并联使用两个或多个MOSFET,如图2-4所示。
简单的3.7v锂电池充电保护电路
![简单的3.7v锂电池充电保护电路](https://img.taocdn.com/s3/m/ce78ce73f011f18583d049649b6648d7c0c70857.png)
1. 介绍3.7v锂电池充电保护电路的作用和重要性2. 分析3.7v锂电池充电保护电路的工作原理和组成部分3. 详细解释3.7v锂电池充电保护电路的设计要点和注意事项4. 探讨3.7v锂电池充电保护电路的改进和未来发展方向在现代电子设备中,3.7v锂电池是一种非常常见的电池类型。
然而,由于锂电池特性的限制,需要使用特定的电路来进行充电保护,以确保电池的安全和稳定性。
本文将介绍简单的3.7v锂电池充电保护电路,包括其作用、工作原理、设计要点和未来发展方向。
1. 介绍3.7v锂电池充电保护电路的作用和重要性3.7v锂电池充电保护电路是用来监控和控制锂电池充电过程的电路。
它的作用在于保护锂电池免受过充和过放的损害,并确保充电电流和电压在安全范围内。
这对于延长锂电池的使用寿命、提高其安全性和稳定性至关重要。
2. 分析3.7v锂电池充电保护电路的工作原理和组成部分3.7v锂电池充电保护电路主要由充电管理芯片、电池管理芯片和保护电路三个部分组成。
充电管理芯片负责控制充电电压和电流,以及监测电池的充电状态。
电池管理芯片则负责监测电池的电压、温度和状态,以及控制放电和充电过程。
保护电路主要由过压保护、欠压保护和温度保护三部分组成,可以在电池出现异常情况时及时切断充电或放电电路,保护电池和电路的安全。
3. 详细解释3.7v锂电池充电保护电路的设计要点和注意事项设计3.7v锂电池充电保护电路的关键要点包括合理选择充电管理芯片和电池管理芯片、确定合适的过压保护和欠压保护参数、合理布局电路以确保信号传输的稳定性和可靠性。
还需要注意电路的功耗、成本和体积,以及与其他电路的兼容性和可集成性。
在设计过程中还需要充分考虑到电池的特性和使用环境,尽量减小设计误差和风险。
4. 探讨3.7v锂电池充电保护电路的改进和未来发展方向为了提高3.7v锂电池充电保护电路的性能和可靠性,可以从以下几个方面进行改进:提高充放电效率和速度、降低静态功耗和过压波动、提高温度控制和保护的准确性、增强防误触发功能。
锂电充电管理方案
![锂电充电管理方案](https://img.taocdn.com/s3/m/b530c9985122aaea998fcc22bcd126fff7055d95.png)
锂电充电管理方案简介随着科技的不断进步和电子设备的日益普及,充电管理已成为人们生活中不可或缺的部分,而锂电池的广泛应用更是促使充电管理方案的不断完善和更新。
本文将介绍锂电充电管理方案的基本原理及其具体实现方案。
锂电池基本原理锂电池是一种充电电池,由锂离子在正负极之间移动而存储能量。
锂电池具有体积小、重量轻、充电速度快、电池寿命长、能量密度高等优点,因此已经在移动设备、电动汽车等方面得到了广泛应用。
锂电池的基本原理是,由极板、电解质和隔膜构成,在正负电极之间存储能量,在电解质中发生电化学反应。
在充电过程中,正负两极会产生化学反应,锂离子会从正极流向负极,存储在电解液中。
在放电过程中,则是锂离子从负极流向正极,实现能量输出。
锂电充电管理方案锂电充电管理方案包括充电器、BMS(锂电池管理系统)和充电控制芯片等部分。
其中,BMS是锂电池充电管理的核心部分,充电控制芯片则控制电源输出,确保电源输出电压稳定。
充电器是锂电池充电的重要组成部分,主要作用是将外部电源的电能转换成电池所需的电能进行充电,同时控制电流和电压的大小。
在选择充电器时,应该根据电池的额定电压、容量和充电电流等参数选择合适的充电器。
BMS是对锂电池进行管理的核心部分,主要由电路板、传感器、控制器等组成。
BMS可以实时监控锂电池的电压、电流、温度等参数,以避免过充、过放、过温等情况,从而确保锂电池的安全性和稳定性。
充电控制芯片则控制电源输出,确保电源输出电压稳定,同时保护锂电池不过充、过放。
充电控制芯片能够通过控制充电电流和电压的大小来有效地控制锂电池的充电过程,避免过充、过放等情况的发生。
实现方案现在市场上已经有很多锂电池充电管理方案,不同的方案适用于不同的场景,下面介绍两种常用的锂电充电管理方案。
1.TP4056充电方案TP4056是一种常用的充电控制芯片,能够控制单节锂电池的充电过程。
TP4056工作电压范围为4.5V-5.5V,可以通过程序控制充电电流的大小,支持过充、过放保护功能。
3串6并锂电池充放电管理方案
![3串6并锂电池充放电管理方案](https://img.taocdn.com/s3/m/44f2114377c66137ee06eff9aef8941ea76e4b1f.png)
3串6并锂电池充放电管理方案一、锂电池的基本原理在了解锂电池的充放电管理方案前,首先需要了解一下锂电池的基本原理。
锂电池是一种通过锂离子在正负极之间迁移来储存和释放能量的电池。
具体来说,锂电池的充电过程是将锂离子从正极(通常是氧化物,如LiCoO2)转移到负极(通常是碳材料,如石墨),而放电过程则是将锂离子从负极转移到正极。
这种通过离子在电解液中迁移来实现储能和释放能量的机制,使得锂电池具有高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点。
二、锂电池的充放电管理方案1、充电管理方案(1)恒流充电恒流充电是最常用的充电方式之一,通过保持充电电流不变,确保电池在最大充电速率下充满。
这种充电方式能够快速充满电池,但需要注意控制充电电流大小,以避免电池过热或过充。
(2)恒压充电恒压充电是在电池达到一定充电容量后,将充电电压维持在一个恒定值,以限制充电电流的方式。
这种充电方式能够避免过充现象,保护电池安全。
(3)截止充电截止充电是在电池达到一定电压时,停止充电,以防止电池过充。
通常在充电电流下降到一定程度或充电时间达到设定值后自动停止充电。
2、放电管理方案(1)恒流放电恒流放电是在保持放电电流不变的情况下,将电池放空至一定电压或容量。
这种放电方式能够提供稳定的电流输出,适合需要持续输出电能的场景。
(2)恒功率放电恒功率放电是在保持放电功率恒定的情况下,将电池放空至一定电压或容量。
这种放电方式能够根据负载情况自动调整电流输出,以提供最大功率输出。
(3)截止放电截止放电是在电池达到一定电压或容量后停止放电,以避免过放现象。
通常通过监测电池电压或容量来判断电池剩余电量,并及时停止放电。
3、充放电管理策略为了更好地管理锂电池的充放电过程,我们可以采取以下一些管理策略:(1)充电均衡锂电池在充电过程中,不同单体或不同电池可能存在充电不均衡的情况,导致充电效率低下或电池寿命缩短。
因此,采用充电均衡技术,能够确保所有电池单体的充电状态均衡,提高整体充电效率和电池寿命。
锂电池充电保护方案
![锂电池充电保护方案](https://img.taocdn.com/s3/m/9f3d6f0f2f3f5727a5e9856a561252d380eb201f.png)
锂电池充电保护方案锂电池是一种高能量密度、轻量化的电池技术,在手机、电动车、无人机等领域得到广泛应用。
然而,由于其化学特性和工作原理的限制,如果充电不当,锂电池可能会受损或发生危险。
因此,为了确保锂电池的安全和寿命,充电过程中需要进行充电保护。
锂电池的充电保护方案主要包括以下几个方面:1.电池选用:选择高质量、可靠的锂电池,确保其符合相关标准和认证要求。
合理选择电池的容量和放电倍率,以适应实际应用中的需求。
2.充电电流控制:充电时需要对电池施加适当的充电电流,并且要遵循电池厂商的建议。
过高的充电电流可能导致电池过热,损坏电池的内部结构,甚至引发火灾。
因此,充电器和充电控制电路需要精确地控制充电电流,并且要具备过流保护功能。
3.充电电压控制:在充电过程中,需要对电池施加适当的充电电压。
充电电压不能过高,以免引起电池内部的气体发生物质,造成电池膨胀、破裂甚至爆炸。
因此,充电器和充电控制电路需要具备精确的充电电压控制功能,并且要具备过压保护功能。
4.充电时间控制:充电时间过长可能导致电池内部发生自放电现象和金属锂的析出,影响电池的寿命和性能。
因此,充电器和充电控制电路需要具备充电时间控制功能,设定合理的充电时间,避免过长的充电时间。
5.温度控制:锂电池的充电过程会产生热量,如果充电过程中无法及时散热,可能会导致电池过热。
过热会损坏电池的内部结构,引起电解液的燃烧,甚至引发火灾。
因此,充电器和充电控制电路需要具备温度控制功能,及时监测电池的温度,并在温度超过安全范围时停止充电。
6.充电器和充电控制电路的安全措施:为了进一步提高充电保护的可靠性,充电器和充电控制电路需要具备一系列安全措施,例如过流保护、过压保护、温度保护、短路保护等。
同时,还应该定期检测和维护充电器和充电控制电路,确保其正常工作。
综上所述,锂电池充电保护方案需要对电池的电流、电压、时间和温度进行控制,并且充电器和充电控制电路需要具备一系列安全措施。
磷酸铁锂电池保五争十法
![磷酸铁锂电池保五争十法](https://img.taocdn.com/s3/m/04b01827fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064ff9.png)
磷酸铁锂电池保五争十法一、概述磷酸铁锂电池是一种新型的高性能动力电池,具有高能量密度、长循环寿命、安全稳定等优点。
为了更好地发挥磷酸铁锂电池的性能,保证其安全可靠运行并延长其使用寿命,需要遵循一系列的保护和操作方法,即”磷酸铁锂电池保五争十法”。
二、保护法1. 温度保护保持磷酸铁锂电池在适宜的温度范围内工作是保护其安全和寿命的关键。
过高的温度会导致电池的损耗增加,甚至引发安全事故。
因此,应尽量避免电池长时间暴露在高温环境下,同时避免过低的温度情况下使用电池。
2. 过充保护磷酸铁锂电池在充电时会产生氧气,过充情况下极易引起电池内部的起火爆炸。
为了避免过充,应选用具有过充保护功能的充电器,并按照电池说明书的充电参数进行操作。
当电池已充满电时应及时拔掉充电器,以免造成电池的过充。
3. 过放保护过放会导致磷酸铁锂电池的电压过低,从而影响其正常使用。
为了保护电池,应在电池电压过低时及时停止使用,并对其进行及时的充电以恢复电池的电压。
4. 短路保护短路是磷酸铁锂电池安全的头号杀手,一旦发生短路,电池内部会产生大量的热能,引发安全事故。
因此,在使用电池时应避免短路情况的发生,特别是要注意电池正负极之间是否接触良好。
5. 过流保护过高的充放电电流会造成磷酸铁锂电池内部的化学反应失控,导致电池发热甚至爆炸。
为了保护电池,应使用符合电池额定电流要求的电器设备,并避免长时间高电流充放电。
三、争法1. 提高电池能量密度提高电池能量密度是磷酸铁锂电池技术发展的核心目标之一。
通过改进电池的正负极材料、电池结构设计等方面的技术手段,可以提升电池的能量密度,从而在保持电池性能的前提下,提高电池的续航能力。
2. 减小电池体积和重量随着移动设备的普及和应用范围的扩大,对于电池体积和重量的要求也越来越高。
因此,在研发和制造磷酸铁锂电池时,应优化电池的设计与制造工艺,减小电池的体积和重量,以提高电池的便携性和适用性。
3. 延长电池循环寿命延长电池的循环寿命是提高磷酸铁锂电池经济性和可持续性的关键。
了解一下锂电池充电IC的选择方案
![了解一下锂电池充电IC的选择方案](https://img.taocdn.com/s3/m/3747bcbc951ea76e58fafab069dc5022abea4653.png)
了解一下锂电池充电IC的选择方案锂电池充电IC是一种用于管理锂电池充电过程的集成电路。
它们被广泛应用于智能手机、平板电脑、便携式电子设备以及电动汽车等领域。
选择适合的锂电池充电IC方案是确保电池充电过程安全和高效的关键因素之一首先,选择合适的锂电池充电IC方案需要考虑以下几个方面:1.锂电池充电技术:常见的锂电池充电技术包括线性充电、开关充电和负责充电三种。
线性充电方案简单,成本低,但效率较低。
开关充电方案具有高效率,但设计和实现较复杂。
负责充电方案结合了线性和开关充电的优点,在效率和设计复杂性方面取得了平衡。
2.充电电流和电压:锂电池的充电电流和电压是决定充电速度和效果的关键因素。
充电IC应该能够支持锂电池的额定电流和电压范围,以确保充电过程稳定和安全。
3.充电安全功能:锂电池充电过程中存在一定的安全风险,如过充、过放、过流和短路等。
选择具有过充保护、过放保护、过流保护和短路保护等功能的充电IC,可以有效保护锂电池免受损坏和安全事故。
4. 适配锂电池类型:锂电池有多种类型,如锂离子电池(Li-ion)、锂聚合物电池(Li-poly)和锂铁电池(LiFePO4)等。
选择适配于所使用锂电池类型的充电IC,可以提高充电效率和电池寿命。
5.兼容性和可编程性:部分锂电池充电IC具有可编程的特性,可以根据特定的应用需求进行配置和调整。
同时,考虑到系统级的兼容性,选择一个充电IC与其他关键电路和组件无缝集成是非常重要的。
除了以上几个方面,还应考虑供应商的信誉和技术支持,以及充电IC的成本和功耗等因素。
在市场上,有许多知名的公司提供锂电池充电IC,如TI(德州仪器)、Maxim Integrated(美国)、STMicroelectronics(意法半导体)和Microchip(美国)等,它们提供了多种不同类型的锂电池充电IC方案,以满足不同应用需求。
总之,选择合适的锂电池充电IC方案需要综合考虑锂电池充电技术、充电电流和电压、充电安全功能、锂电池类型、兼容性和可编程性等因素。
锂电池充电电路-保护方案设计
![锂电池充电电路-保护方案设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7e9dbe17ef06eff9aef8941ea76e58fafab0452a.png)
锂电池特性首先,问一句简单的问题,为什么很多电池都是锂电池?锂电池,工程师对它都不会感到陌生。
在电子产品项目开发的过程中,尤其是遇到电池供电的类别项目,工程师就会和锂电池打交道。
这是因为锂电池的电路特性决定的。
众所周知,锂原子在化学元素周期表中排在第三位,包含3个质子与3个电子,其中3个电子在锂原子核内部的分布对它的化学与物理特性起到决定性作用。
元素周期表锂原子核外层的3个电子,只有最外层的1个电子是自由电子,另外2个电子不属于自由电子,也就是不参与锂原子的电子性能。
为什么会选用锂元素作为电池的材料呢?这是因为,锂原子虽然最外层只有1个电子,但它的相对原子质量却仅仅只有7。
换句话说,在相同的质量密度条件下,锂原子所带的电能是最多的。
以铝元素为例进行对比,可以直观的得出结论。
铝元素,在元素周期表排在13位,最外层自由移动的电子数是3,相对原子质量是27。
也就是如果用质量为27的铝元素制造电池,它的电能是3;如果用相同质量为27的锂元素制造电池,它的电能是27*(1/7),大约为3.86。
显然,在电能方面,锂元素的3.86是要超过铝元素的3。
这就是为什么锂电池如此受欢迎的原因理论解释。
锂电池的充电电路在了解完锂电池的基本电路特性后,工程师在开发带有锂电池供电的项目时,就会面临锂电池的充电电路问题。
锂电池的电压为3.0V ~ 4.2V 之间变化,也就是锂电池的最大电压为4.2V,最小电压为3.0V。
最大电压与最小电压,对于锂电池而言,隐藏着什么电路含义呢?单节锂电池最大电压是4.2V,也就是锂电池两端能承受的极限电压不超过4.2V;最小电压为3.0V,也就是锂电池两端的极限放电电压不低于3.0V;换言之,它的另外一层电路意义是锂电池在接收外界的充电电路充电,它的最后充电电压不能高于4.2V;锂电池在向外界负载提供工作电源,它最后消耗的电压会停留在3.0V;基于此,如果工程师将常用的5V/1A或者5V/2A规格的充电器,对锂电池进行直接充电,这样是否可以呢?充电器显然是不行的。
锂电池充电保护电路原理及应用
![锂电池充电保护电路原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/9928e953312b3169a551a40e.png)
锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于:手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。
一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池:锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。
充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。
放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。
所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。
因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。
锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。
镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。
镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。
二、锂电池的特点:1、具有更高的重量能量比、体积能量比;2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;4、无记忆效应。
锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;5、寿命长。
正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;6、可以快速充电。
锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;7、可以随意并联使用;8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;9、成本高。
与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。
三、锂电池的内部结构:锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。
电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。
正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。
负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。
电池内充有有机电解质溶液。
另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
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方案一:BP2971 电源管理芯片特点·输入电压区间(Pack+):~12V ·FET 驱动CHG和DSG FET驱动输出·监测项过充监测过放监测充电过流监测放电过流监测短路监测·零充电电压,当无电池插入·工作温度区间: Ta= -40~85℃·封装形式: 6引脚 DSE()应用·笔记本电脑·手机·便携式设备绝对最大额定值·输入电源电压:~7V·最大工作放电电流:7A·最大充电电流:·过充保护电压(OVP):·过充压延迟:·过充保护电压(释放值):·过放保护电压(UVP):·过放压延迟:150ms·过放保护电压(释放值):·充电过流电压(OCC):-70mV ·充电过流延迟:9ms·放电过流电压(OCD):100mV ·放电过流延迟:18ms·负载短路电压:500mV·负载短路监测延迟:250us ·负载短路电压(释放值):1V典型应用及原理图图1:BP2971应用原理图引脚功能NC(引脚1):无用引脚。
COUT(引脚2):充电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过充电压被V-引脚所监测到DOUT(引脚3):放电FET驱动。
此引脚从高电平变为低电平,当过放电压被V-引脚所监测到VSS (引脚4):负电池链接端。
此引脚用于电池负极的接地参考电压BAT(引脚5):正电池连接端。
将电池的正端连接到此管脚。
并用的输入电容接地。
V-(引脚6):电压监测点。
此引脚用于监测故障电压,例如过冲,过放,过流以及短路电压。
芯片功能原理图芯片功能性模式监测参数参数可变(选)区间过充监测电压~ 50mV steps VOVP正常工作:该芯片同时检引脚5(BAT)引脚4(VSS)之间电压差和引脚6(V-)引脚4(VSS)之间的电压差去控制电池的充放电。
这个系统处于正常工作模式,当电池电压小于过充电压并且大于过放电压且引脚6(V-)的电压在充电过流和放电过流电压之间。
如果满足以上条件,引脚2(COUT)和引脚3(DOUT)会输出高电平使电池正常工作。
),进入该模式。
过充模式:在充电时当电池电压大于过充监测电压(VOVP如果该情况持续超过过充监测延迟(T), 引脚2(COUT)将转为低电平OVDO去断开充电回路。
当以下情况下,过充模式将被退出:·如果引脚V-电压大于过充监测电压(V)且电池电压降到过充释OCC_Min放电以下,将退出过充模式。
)且电池电压降到过·如果引脚V-电压大于或等于过放监测电压(VOCD充监测电压以下,将退出过充模式。
过放模式:如果电池电压低于过放监测电压的时间超过过放监测延迟,引)脚3(DOUT)将转为低电平断开放电回路。
在此情况下,V-引脚被电阻(RV-D 内拉起置BAT引脚。
引脚V-和BAT的电压差将会是或者更低。
电流消耗也会)。
低耗能模式将会解除当充电器连入并且引脚V-降到低耗能电流(ISTANDBY和BAT的电压差大于。
在过放模式下,如果充电器连入电池且引脚V-的电压小于,一旦电池电压超过过放监测电压(V),过放模式将被退出且启动引脚DOUT闭合放电回UVP路。
在过放模式下,如果充电器连入电池且引脚V-的电压大于,一旦电池电压),过放模式将被退出且启动引脚DOUT闭合超过过放监测释放电压(VUVP+Hys放电回路。
放电过流(放电过流或负载短路):当电池处于正常工作状态时,如果引脚V-等于或大于放电过流监测电流的时间超过放电过流监测延迟,引脚DOUT电平将被拉低使放电回路断开。
当Pack+和Pack-之间的电阻增至激活电阻,系统回到正常工作状态。
当V-引脚的电压降至BAT—1V或者更低,Pack+和Pack-之间电阻处于激活电阻或者连接充电器去退出放电过流模式。
充电过流:当电池处于正常工作状态时,如果引脚V-小于充电过流监测电流的时间超过充电过流监测延迟,引脚COUT电平将被拉低使充电回路断开。
当拔掉充电器,在V-引脚恢复到充电过流监测电压或者更高的电压时,系统将回到正常工作状态充电过流监测功能缺失,当系统处于过放模式。
使用注意事项1、当首次连接电池时,放电回路没有激活。
需要短路V-引脚和VSS引脚或者连接充电端的PACK+和PACK-。
2、如果电池过充大于过充监测电压且连接负载,放电过流监测和短路监测功能将缺失直到电池电压降到过充监测电压以下。
因为电池内阻处于欧姆的十阶,所以输出端的负载会使电压迅速降低从而使过流监测和短路监测功能在过充释放延迟之后恢复。
3、当在过充后连接充电器,过充模式不会被退出即使电池电压已经降到过充释放电压以下。
过充模式可被退出当拔掉充电器。
4、一些电池供应商不推荐给零电压的电池充电,具体联系供应商之后再决定是否需要零电压充电功能。
5、零电压充电功能优先于充电过流监测工能。
在电池电压小于过房监测电压时,零电压充电功能将强行充电并使充电过流监测工能禁止电路设计准则1.确保FETs外电路有足够的散热,散热率基于参数的极值。
2.在连接两个FET开关时,应尽可能的靠近。
3.连接在引脚BAT上的RC过滤器应尽可能的靠近IC端口。
参考电路:方案二:MCP73831/2特点·线性充电管理整合的通路晶体管整合的电流感应反向放电保护·高精确率电压管理·电压管理选择:,,,·可编程的充电电流:15mA,500mA·可选的预调节:10%,20%,40% 或 disable ·可选的充电结束调节:5%,%,10%,20%·充电输出MCP73831MCP73832·端口调节·温度区间:-40°C ~+85°C ·封装形式:8引脚(2mm 3mm DFN)5引脚(SOT-23)应用·锂离子、锂聚合物电池充电器·手机·便携式设备·数字相机·MP3播放器·蓝牙设备·USB充电器绝对最大额定值·VDD: 7V·VSS:~(VDD+V·最大接合点温度T:内部限制j·储存温度: -65°C ~+150°C ·人体模型(?与100nF相串联)大于4kV·机器模型(200pF,无串联电阻) 400V典型应用及原理图图1:MCP738312应用原理图引脚功能VDD(引脚1-2):供给电压推荐为[V(typical)+~6V],用最小电容连REG至VSS。
VBAT(引脚3-4):连接到电池正极。
内连于P通道MOSFET晶体管的漏极(Drain)。
用最小电容连至VSS。
STAT(引脚5):此引脚输出连接于LED指示灯,起模式转换指示功能。
其电阻上端也可连入微型控制器。
VSS (引脚6):连入电池负极NC(引脚7):无用引脚PROG(引脚8):起预调节作用,用电阻与VSS相连来测量充放电电流。
EP(引脚9):一个内电子连接存在于EP和VSS之间。
两点必须在PCB板上的等压处相连。
芯片功能原理图模式流程图参考电路方案三:CN3052A /CN3052B简介:CN3052A/CN3052B是可以对单节锂离子或者锂-聚合物电池进行恒流/恒压充电的充电器电路。
该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管,因此只需要极少的外围元器件,非常适用于便携式应用的领域。
特点:可以用USB口或交流适配器对单节锂电池充电片内功率晶体管不需要外部阻流二极管和电流检测电阻输出电压,精度可达1%在电池电压较低时采用小电流的预充电模式用户可编程的持续充电电流可达500mA采用恒流/恒压充电模式电源电压掉电时自动进入低功耗的睡眠模式状态指示输出可驱动LED或与单片机接口电池温度监测功能芯片使能输入端封装形式SOP8和MSOP8产品无铅化应用:移动电话电子词典数码相机MP3播放器蓝牙应用各种充电器应用电路:(充电状态用红色LED指示,充电结束状态用绿色LED指示)同时应用USB接口和墙上适配器为锂电池充电,当墙上适配器有电时,则使用墙上适配器充电;当墙上适配器没电时,则使用USB接口为锂电池充电。
本应用电路只给出输入电源的连接,其它管脚的连接参照前面的应用电路。
功能框图:管脚功能描述TEMP(引脚1):电池温度检测输入端。
将TEMP管脚接到电池的NTC传感器的输出端。
如果TEMP管脚的电压小于输入电压的45%或者大于输入电压的80%超过秒,意味着电池温度过低或过高,则充电将被暂停,FAULT管脚被拉到低电平,表示进入电池故障状态。
如果TEMP在输入电压的45%和80%之间超过秒,则电池故障状态将被清除,FAULT管脚为高阻态,充电将继续。
如果将TEMP 管脚接到地,电池温度监测功能将被禁止。
ISET (引脚2):恒流充电电流设置和充电电流监测端。
从ISET 管脚连接一个外部电阻到地端可以对充电电流进行编程。
在预充电阶段,此管脚的电压被调制在;在恒流充电阶段,此管脚的电压被调制在2V 。
在充电状态的所有模式,此管脚的电压都可以根据下面的公式来监测充电电流: I CH = (V ISET ×900)/R ISET GND (引脚3):电源地VIN (引脚4):输入电压正输入端。
此管脚的电压为内部电路的工作电源。
当V IN 与BAT 管脚的电压差小于40mv 时,CN3052A 将进入低功耗的睡眠模式,此时BAT 管脚的电流小于3uA 。
BAT (引脚5):电池连接端。
将电池的正端连接到此管脚。
在芯片被禁止工作或者睡眠模式,BAT 管脚的电流小于3uA 。
BAT 管脚向电池提供充电电流和的调制电压。
FAULT (引脚6):漏极开路输出的电池故障状态指示端。
当TEMP 管脚的电压低于输入电压VIN 的45%或者高于输入电压VIN 的80%超过秒时,表示电池温度过低或过高,FAULT 被内部开关下拉到低电平,指示处于电池故障状态。
除此以外,FAULT 管脚将处于高阻态。
CHRG (引脚7):漏极开路输出的充电状态指示端。
当充电器向电池充电时,CHRG 管脚被内部开关拉到低电平,表示充电正在进行;否则CHRG 管脚处于高阻态。
CE(引脚8):芯片使能输入端。
高输入电平将使CN3052A处于正常工作状态;低输入电平使CN3052A处于被禁止状态。
CE管脚可以被TTL电平或者CMOS电平驱动。
方案四:TP4056 1A线性锂离子电池充电器应用·移动电话、PDA·MP3、MP4播放器·数码相机·电子词典·GPS·便携式设备、各种充电器绝对最大额定值·输入电源电压(VCC):~8V ·PROG:~VCC+·BAT:~7V·CHRG :~10V·STDBY :~10V·TEMP:~10V·CE:~10V·BAT 短路持续时间:连续·BAT 引脚电流:1200mA·PROG 引脚电流:1200uA·最大结温:145℃·工作环境温度范围:-40℃~85℃·贮存温度范围:-65℃~125℃·引脚温度(焊接时间10 秒):260℃典型应用及原理图图1:TP4056应用原理图,适合需要电池温度检测功能,电池温度异常指示和充电状态指示的应用引脚功能TEMP(引脚1):电池温度检测输入端。