锂电池保护电路
锂电池短路保护电路
锂电池短路保护电路
锂电池短路保护电路是一种保护锂电池免受损坏的关键技术。
当锂电池短路时,电流会迅速增大,导致电池过热、气体产生等不良影响。
为了避免这种情况发生,我们需要在电路中添加短路保护电路。
短路保护电路通常包括一个保险丝和一个短路保护 IC。
保险丝是一种可以断开电路的保险装置,当电流超过它的额定电流时,保险丝会自动断开电路,从而保护电池。
短路保护 IC 则是一种集成电路,它可以监测电流、电压等参数,并在出现短路时及时断开电路,以保护电池。
除了上述常见的短路保护电路,还有一些其他的短路保护技术,比如 MOSFET 短路保护、电流限制器短路保护等。
这些技术各有优缺点,根据具体的应用场景选择合适的短路保护方案是非常重要的。
总之,锂电池短路保护电路是锂电池应用领域中不可或缺的技术之一。
通过合适的短路保护电路,可以在一定程度上保障电池的安全性和可靠性。
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锂电池保护电路三线接法
锂电池保护电路三线接法
锂电池保护电路通常有三个线,包括正极正电源线、负极负电源线和负极电流检测线。
以下是锂电池保护电路的三线接法:
1. 正极连接:将锂电池的正极与正电源线连接。
正电源线一般是保护电路的VCC供电线,用来为保护电路和连接电子设备提供正电源。
2. 负极连接:将锂电池的负极与负电源线连接。
负电源线被用作保护电路的GND线,它可以提供回路的接地。
3. 电流检测线:连接在负极电流检测引脚上,用来测量和监控电池的电流。
负极电流检测引脚输出的电流信号可以用于保护电路控制电池的充放电情况,以便保护电池。
需要注意的是,锂电池保护电路的具体接法可能会根据不同的电路设计有所不同,建议在使用保护电路时,根据其所附的说明书或者技术规范进行正确的接线。
此外,为了确保电路的安全和稳定性,需要遵守电路设计的要求,使用合适的线材和连接方式。
多串锂电池保护板电路
多串锂电池保护板电路
多串锂电池保护板电路通常包括以下几个主要部分:
1.电压检测模块:用于检测电池组的总电压和各单体电池的电压,确保电池组在正常范围内工作。
2.电流检测模块:用于检测电池组的充放电电流,防止过流或短路等异常情况。
3.温度检测模块:用于检测电池组的温度,防止过热或异常温度对电池性能的影响。
4.保护控制模块:根据电压、电流和温度等参数,控制电池组的充放电过程,确保电池组的安全和稳定运行。
在具体电路设计上,多串锂电池保护板电路需要考虑以下几个方面:
1.电压平衡:由于多串锂电池的电压不一致,需要设计合理的电路结构,确保各单体电池之间的电压平衡,避免因电压不均衡导致的故障。
2.充电控制:根据电池组的总电压和各单体电池的电压,控制充电器的充电电流和充电时间,防止过充或欠充对电池性能的影响。
3.放电控制:根据电池组的总电压和各单体电池的电压,控制放电电路的放电电流和放电时间,防止过放或异常放电对电池性能的影响。
4.故障保护:当电池组出现异常情况时,如过流、过热等,保护板需要立即切断电源,防止故障扩大。
综上所述,多串锂电池保护板电路需要综合考虑电压、电流、温度等多个因素,设计合理的电路结构和控制策略,确保电池组的安全和稳定运行。
锂电池充电保护板电路
说明:图中另有电阻R3 ,一脚接CEG8205第二和第三脚,一脚接电池输出温度检测脚。
RI标有101字样R2标有102字样R3标有103字样
如果电池更换保护板或电芯后,输出电压归零,可以用非自动识别的万能充激活时间2分钟就行了。
电芯坏的表现是:用万能充直接充电芯充不进, 接万能充后不接电源,电芯电压逐渐降低,直到低于1伏.
电池保护板的代用:如果确定保护板坏了, 不想研究保护板电路图又无同样保护板可换,可以先把坏保护板上的元件全部拆除, 再找一个确定好的保护板,输入脚接电芯正负极,输出脚分别飞线接坏保护板的正负极和温度检测脚 .OK
图片:
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锂电池串并联保护电路
锂电池串并联保护电路锂电池串并联保护电路是用于保护锂电池充放电过程中的安全性和稳定性的重要电路。
由于锂电池具有高能量密度和较高的工作电压,一旦发生过充、过放、过流等异常情况,可能会引发电池的短路、发热、爆炸等严重后果。
因此,必须采取一系列保护措施来确保锂电池的正常运行和使用安全。
在锂电池串联保护电路中,主要包括过充保护、过放保护和均衡保护三个方面。
过充保护是指当电池电压超过一定阈值时,及时切断充电电流,防止电池过充,从而避免电池损坏。
过放保护是指当电池电压降低到一定阈值时,及时切断放电电流,防止电池过放,从而延长电池的使用寿命。
均衡保护是指在充电和放电过程中,对于串联的锂电池单体进行电压均衡,避免电池之间的电压差异过大,从而提高整个电池组的工作效率和寿命。
在锂电池串联保护电路中,常用的保护元件包括保护IC、保险丝和电压检测电路等。
保护IC是保护电路的核心部件,它能够实时监测电池的电压、电流和温度等参数,当电池出现异常情况时,保护IC 会发出控制信号,切断电池与外部电路的连接,以达到保护电池的目的。
保险丝则用于限制电流,当电流超过额定值时,保险丝会熔断,切断电路,防止电池过流。
电压检测电路用于实时监测电池单体的电压,当某个电池单体的电压过高或过低时,电压检测电路会发出信号,通知保护IC进行相应的保护措施。
锂电池串并联保护电路的设计要考虑到电池组的容量、工作电压、充放电特性等因素。
一般来说,串联保护电路主要用于大容量电池组,如电动汽车、储能系统等,而并联保护电路主要用于小容量电池组,如移动电源、笔记本电脑等。
串联保护电路需要能够实时监测每个电池单体的电压和温度等参数,以及对每个电池单体进行均衡充放电,保证各个电池单体的工作状态一致。
并联保护电路则需要能够平衡电池组中各个电池单体的电荷状态,避免电池单体之间的电压差异过大。
在实际应用中,为了增加保护电路的可靠性和安全性,还可以采用多层保护的设计。
例如,在锂电池串联保护电路中,可以设置两级过充保护和过放保护,以确保电池的安全性。
锂电池过压保护电路
锂电池过压保护电路
锂电池过压保护电路是一种用于保护锂电池免受过压损害的电路。
当锂电池的电压超过设定值时,过压保护电路会自动切断电池的充电或放电电路,以避免电池过压。
锂电池过压保护电路通常由电压检测电路、控制电路和切断电路组成。
电压检测电路用于实时检测锂电池的电压,并将检测结果反馈给控制电路。
控制电路根据检测结果判断是否需要切断充电或放电电路。
当需要切断时,控制电路会发出控制信号,切断电路会执行切断操作,以保护锂电池。
锂电池过压保护电路的设计需要考虑电池的额定电压、过压保护电压、切断时间等因素。
在设计过程中,需要选择合适的电子元件,并进行合理的电路布局,以确保电路的可靠性和稳定性。
锂电池过压保护电路是锂电池充电和放电过程中必不可少的保护措施,它可以有效地保护锂电池免受过压损害,延长锂电池的使用寿命。
锂电池反向保护电路
锂电池反向保护电路锂电池反向保护电路是一种用于保护锂电池免受反向充电和过放电的电路。
当锂电池被错误地连接到一个反向电压源时,反向保护电路可以防止电流倒流,从而保护电池免受损坏。
以下是一种简单的锂电池反向保护电路的示例:1. 二极管 D1:这是一个防反二极管,用于防止电流从电池流向外部电路。
当电池极性正确时,二极管导通,电流可以正常流动。
当电池极性反向时,二极管截止,阻止电流倒流。
2. 保险丝 F1:这是一个可熔保险丝,用于在电路中发生短路或过流时提供保护。
如果电流超过保险丝的额定值,保险丝将熔断,切断电路,以防止电池或其他元件受到损坏。
3. MOSFET Q1:这是一个 N 沟道 MOSFET,用于控制电池的放电。
当栅极电压为高电平时,MOSFET 导通,允许电流从电池流向负载。
当栅极电压为低电平时,MOSFET 截止,阻止电流流动。
4. 控制电路:这部分电路用于控制 MOSFET 的栅极电压。
它可以包括一个比较器或其他逻辑电路,以检测电池电压是否低于一个设定的阈值。
当电池电压低于阈值时,控制电路将关闭 MOSFET,以防止电池过放电。
在正常工作情况下,当电池极性正确且电池电压高于阈值时,二极管 D1 导通,MOSFET Q1 也导通,电流可以从电池流向负载。
当电池极性反向或电池电压低于阈值时,二极管 D1 截止,MOSFET Q1 也截止,阻止电流流动,从而保护电池。
请注意,这只是一个简单的示例,实际的锂电池反向保护电路可能会根据具体的应用需求和电池特性进行调整和优化。
在设计和实施锂电池反向保护电路时,建议参考相关的电池保护芯片和电路设计文档,并遵循相关的安全标准和规范。
四串铁锂电池保护电路
郑州正方科技:四串铁锂电池保护电路适用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A特点应用■高精度电压检测电路■四串锂离子可充电电池组■低静态功耗■四串锂聚合物可充电电池组■低温度系数■强抗干扰能力一、主要技术参数:二、保护功能说明1、将锂电池与保护板按接线图连接保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流,控制电池组的充放电过程。
电池组中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间,并且输出无短路现象时,MOS管导通,通过P+、P-可对电池组进行充放电操作;2、电池组过放保护功能串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时,过放保护功能启动,切断放电MOS管,禁止电池组对外输出电流,保护电池组安全,电路板进入休眠状态,电路板消耗电流为休眠电流以下,进入休眠状态的电路只有在连接充电器后,并且电池电压超过过放恢复电压后才能恢复;3、电池组过充保护功能通过P+和P-对电池组充电过程中,当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压,并且超过过充延时时间时,过充保护功能启动,切断充电MOS管,禁止对电池组充电,保护电池组安全,当电池组连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时,过充状态被恢复;4、电池组短路保护功能当电池组放电端口P+和P-发生短路时,保护电路会在短路保护延时时间后,切断放电MOS管,禁止电池组对外放电,当外部短路被移除后,电路自动恢复;5、电池组过流保护功能当电池组放电端口P+和P-发生过电流现象时,保护电路会在过流保护延时时间后,切断放电MOS管,禁止电池组对外放电,当外部短路被移除后,电路自动恢复;。
锂电池保护电路
锂电池保护电路是为了保护锂电池在使用过程中不受过充电、过放电、过流、过温、短路等危害而设计的电路。
常见的锂电池保护电路有以下几种:
1.过充保护电路:在充电过程中监测电池电压,当电压达到额定值时自动断开充电电流。
2.过放保护电路:在放电过程中监测电池电压,当电压降至设定值时自动断开放电电流。
3.过流保护电路:在充电和放电过程中监测电流大小,当电流超过设定值时自动断开电流。
4.过温保护电路:在充电和放电过程中监测电池温度,当温度超过设定值时自动断开电流。
5.短路保护电路:在使用过程中监测电池正负极短路情况,当发生短路时自动断开电流。
这些电路通常都集成在锂电池管理系统(BMS)里,BMS能监测电池状态,保证电池在安全范围内工作。
【最新】锂电池保护电路
【最新】锂电池保护电路锂电池是怎么保护电路和功能离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池.由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化.锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率 MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流/短路保护.过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态.此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电.另外, 还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护.因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间.过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低.采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能.过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为 2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为关断而截止放电,以避免电池过度放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅 0.1uA.当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除.另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免发生误动作.过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电.过电流保护IC原理为,当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的 Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,计算公式为: V-=I_Rds(on)_2(V-为过电流检测电压,I为放电电流).假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,则保护电流的大小为I=4A.同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作.通常在过电流发生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作.锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值得关注:1. 充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为关断,实现保护功能.V-(Vdet4过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)=I(充电电流)_Rds(on)_22. 过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET关断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电-保护-放电-充电-放电.这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电-放电-充电-放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要.假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多.在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式.此时,即使锂电池电压下降也不会发生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态.3. 减小保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容集成到到保护IC里面,以减小保护电路组件尺寸.对保护IC性能的要求1. 过度充电保护的高精度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态.保护IC将检测电池电压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之关断而截止充电.此时应注意的是过度充电的检测电压的高精度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题, 同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态.要同时符合这两个条件,必须有高精度的检测器,目前检测器的精度为25mV,该精度将有待于进一步提高.2. 降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电.若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用.为防止过度放电,保护IC必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,就得使放电一方的功率MOSFET 关断而截止放电.但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度.3. 过电流/短路保护需有低检测电压及高精度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电.过电流的检测是以功率MOSFET 的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电.为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为 20mΩ_30mΩ,这样过电流检测电压就可较低.4. 耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求.5. 低电池功耗在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1uA.6. 零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电.保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精度、降低保护IC的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点.在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求.在功能方面,保护IC不需要集成所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大大减少成本及尺寸.当然,功能组件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等外围电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组, 但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC集成,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高.因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决.锂电池保护板的电路图与工作原理关于锂离子电池的保护板电路,原理介绍,以及管理的书籍推荐.或者聚合物锂电池方面经典书籍。
锂电池过充电-过放-短路保护电路
锂电池过充电-过放-短路保护电路
该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。
充电时,充电器输出电压接在P+和P-
之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。
在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW0
1的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。
放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。
二次锂电池的优势是什么?
1. 高的能量密度
2. 高的工作电压
3. 无记忆效应
4. 循环寿命长
5. 无污染
6. 重量轻
7. 自放电小。
锂电池保护电路工作原理
由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低,因此要求保护电路的消耗电流极小,此时控制IC会进入低功耗状态,整个保护电路耗电会小于0.1μA。
在控制IC检测到电池电压低于2.3V至发出关断V1信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为100毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
以上详细阐述了单节锂离子电池保护电路的工作原理,多节串联锂离子电池的保护原理与之类似,在此不再赘述,上面电路中所用的控制IC为日本理光公司的R5421系列,在实际的电池保护电路中,还有许多其它类型的控制IC,如日本精工的S-8241系列、日本MITSUMI的MM3061系列、台湾富晶的FS312和FS313系列、台湾类比科技的AAT8632系列等等,其工作原理大同小异,只是在具体参数上有所差别,有些控制IC为了节省外围电路,将滤波电容和延时电容做到了芯片内部,其外围电路可以很少,如日本精工的S-8241系列。 除了控制IC外,电路中还有一个重要元件,就是MOSFET,它在电路中起着开关的作用,由于它直接串接在电池与外部负载之间,因此它的导通阻抗对电池的性能有影响,当选用的MOSFET较好时,其导通阻抗很小,电池包的内阻就小,带载能力也强,在放电时其消耗的电能也少。
随着科技的发展,便携式设备的体积越做越小,而随着这种趋势,对锂离子电池的保护电路体积的要求也越来越小,在这两年已出现了将控制IC和MOSFET整合成一颗保护IC的产品,如DIALOG公司的DA7112系列,有的厂家甚至将整个保护电路封装成一颗小尺寸的IC,如MITSUMI公司的产品。
简单的3.7v锂电池充电保护电路
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。
DW01的锂电池保护电路
DW01用于的锂电池保护电路一、描述DW01+是一个锂电池保护电路,为避免锂电池因过充电、过放电、电流过大导致电池寿命缩短或电池被损坏而设计的。
它具有高精确度的电压检测与时间延迟电路。
二、主要特点1:工作电流低;2:过充检测4.3V,过充释放4.05V;3:过放检测2.5V,过放释放3.0V;4:过流检测0.15V,短路电流检测1.0V;5:充电器检测;6:过电流保护复位电阻;7:工作电压范围广;8:小封装。
三:内部框图三、管脚排列图四、功能描述1正常条件如果VODL>VDD>VOCU,并且VCH<VCSI<VOI1,那么M1和M2都开启(见典型应用电路图)。
此时充电和放电均可以正常进行。
2过充电状态当从正常状态进入充电状态时,可以通过VDD检测到电池电压。
当电池电压进入到这充电状态时,VDD电压大于VOCU,迟延时间超过TOC,M2关闭。
3释放过充电状态进入过记电状态后,要解除过记电状态,进入正常状态,有两种方法。
●如果电池自我放电,并且VDD<VOCR,M2开启,返回到正常状态。
●在移去充电器,连接负载后,如果VOCR<VDD<VOCU,VCSI>VOI1,M2开启,返回到正常模式。
4过放电检测当由正常状态进入放电状态时,可以通过VDD检测到电池电压。
当电池电压进入过放电状态时,VDD电压小于VODL,迟延时间超过TOD,则M1关闭。
此时CSI管脚通过内部电阻RCSID拉到VDD。
如果VCSI>VOI2,则电路进入断电模式(电流小于0.3uA)。
5释放断电模式当电池在断电模式时,若连接入一个充电器,并且此时VCH<VCSI<VOI2,VDD<VODR,M1仍旧关闭,但是释放断电模式。
如果VDD>VODR,M1开启并返回到正常模式。
6充电检测如果在断电模式有一个充电器连接电池,电压将变为VCSI<VCH和VDD>VODL。
锂电池保护电路工作原理
一、锂电池保护电路工作原理1.锂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8205的第5、4脚,8205内的两个MOS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-端相当于直接连通,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R22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,8205内的开关管因第5脚无电压而关闭。
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B+与P-间接上充电电压后,DW01经B-检测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8205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,电芯经充电器直接充电。
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,随着充电时间的增加,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,8205内的开关管因第4脚无电压而关闭。
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B+与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,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8205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。
锂电池保护电路板原理
锂电池保护电路板原理介绍锂电池是一种常用的电源,广泛应用于移动设备、电子产品和电动车等领域。
然而,锂电池在充电和放电过程中存在一定的风险,例如过充、过放、短路等。
为了保护锂电池的安全使用,需要使用锂电池保护电路板。
锂电池保护电路板的作用锂电池保护电路板是一种控制和保护锂电池的电子装置,其主要功能包括: 1. 过充保护:当电池电压超过额定值时,保护电路会切断电池的充电电路,防止过充现象的发生。
2. 过放保护:当电池电压低于额定值时,保护电路会切断电池的放电电路,防止过放现象的发生。
3. 短路保护:当电池的正负极短路时,保护电路会切断电池的电路,避免电池过热、爆炸等危险情况的发生。
4. 温度保护:当电池温度过高时,保护电路会切断电池的电路,防止过热导致安全隐患。
锂电池保护电路板的工作原理锂电池保护电路板主要由保护IC、功率MOS管和其他辅助元件组成,其工作原理如下: 1. 过充保护:保护IC通过监测电池电压,当电压超过额定值时,控制功率MOS管切断电池与充电电路的连接,防止电池进一步充电。
2. 过放保护:保护IC同样通过监测电池电压,当电压低于额定值时,控制功率MOS管切断电池与负载电路的连接,防止电池继续放电。
3. 短路保护:保护IC通过监测电池电流,当电流突然增大时,说明电池发生了短路现象,此时保护IC会立即切断电池与电路的连接,避免短路事故的发生。
4. 温度保护:保护IC通过监测电池温度,当温度超过额定值时,控制功率MOS管切断电池与电路的连接,保护电池不受过热损伤。
锂电池保护电路板的特点锂电池保护电路板具有以下特点: 1. 小巧轻便:保护电路板采用微型元件和表面贴装技术,体积小、重量轻,便于安装和集成。
2. 快速响应:保护IC能够快速监测电池状态并响应,保护电路切断电池连接的时间很短,有效避免事故发生。
3. 高精度控制:保护电路板采用高精度的电压和电流检测元件,能够准确监测电池状态,确保保护控制的准确性。
锂电池保护电路原理
锂电池保护电路原理锂电池保护电路是一种用于保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等异常情况的电路。
锂电池保护电路通常包括电池保护IC、保险丝、MOS管、电池均衡电路等。
锂电池保护电路的原理是通过监测电池的电压、电流和温度等信息,对电池进行保护。
当电池的电压超过设定值时,保护电路会切断电池与负载之间的连接,防止电池因过充而受损。
同样地,当电池的电压低于设定值时,保护电路会切断电池与负载之间的连接,防止电池因过放而受损。
保护电路还可以检测电池的充电和放电电流,当电池的充电电流超过设定值时,保护电路会切断电池与充电器之间的连接,防止电池因过流而受损。
同样地,当电池的放电电流超过设定值时,保护电路会切断电池与负载之间的连接,防止电池因过流而受损。
另外,锂电池保护电路还可以监测电池的温度,当电池的温度超过设定值时,保护电路会切断电池与负载之间的连接,防止电池因过热而受损。
这是因为锂电池在高温下容易发生热失控,甚至引发火灾或爆炸。
锂电池保护电路中的保险丝起到过流保护的作用。
当电池的放电电流超过保险丝的额定电流时,保险丝会熔断,切断电池与负载之间的连接,防止电池受到更大的损害。
保险丝可以根据电池的额定电流进行选择,以确保在异常情况下能够及时切断电路。
MOS管主要用于实现电池与负载之间的连接和切断。
当电池与负载之间需要连接时,MOS管导通;当电池与负载之间需要切断时,MOS管截止。
MOS管的导通状态和截止状态是由保护电路的控制信号控制的。
通过控制MOS管的导通和截止,保护电路可以实现对电池与负载之间的连接和切断。
电池均衡电路用于均衡电池组中的每个单体电池的电压。
由于锂电池组由多个电池串联而成,在使用过程中,不同电池之间的电压差异会导致电池的不均衡,可能会导致某些电池过充或过放。
电池均衡电路可以根据各个单体电池的电压来控制电流的分配,使得不同单体电池之间的电压保持在一个合理的范围内,从而延长电池组的寿命。
总之,锂电池保护电路通过监测电池的电压、电流和温度等信息,实现对电池的过充、过放、过流和过热等异常情况的保护。
锂电池充电保护电路
锂电池充电保护电路是一种用于保护锂电池充电过程中安全性和稳定性的电路装置。
由于锂电池具有高能量密度,充电时需要特别注意避免过充、过放、过流和过温等问题,以防止电池损坏、过热甚至引发火灾等危险。
典型的锂电池充电保护电路通常包括以下功能:
过充保护:监测电池电压,当电压达到设定阈值时,及时切断充电电源,防止电池充电过度,保护电池不受损害。
过放保护:监测电池电压,当电压降至设定阈值时,切断电池供电,防止电池过度放电,延长电池寿命。
过流保护:监测充电电流或放电电流,当电流超过设定阈值时,切断电池供电,防止电池过度放电或过度充电,保护电池和电路不受损害。
过温保护:通过温度传感器监测电池温度,当温度超过设定阈值时,切断电池供电,防止电池过热,避免安全事故。
短路保护:监测电路是否短路,一旦发现短路情况,立即切断电池供电,避免电路和电池损坏。
这些保护措施可以确保锂电池在充电过程中安全可靠,同时延长电池寿命。
锂电池充电保护电路在电子设备、电动车辆和移动电源等领域得到广泛应用。
锂电池充电保护电路原理及应用
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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锂电池保护电路一般用户接触到手机锂离子电池,在外面看到的除了电池外壳,还有就是几个五金触片了,如图中"电池正极,电池负极"就是的电池正负极输出.┏━━Fuse━━━━━┳━━━━━━━━━┫电池正极┃R1┃┃┇┏┻━━┓┏┻┓┃保护IC┃┏┻━┻┓┏┫┃┃┃┃┗━━┳┛┏━━┫标识电阻┃锂离子┃┃┃┃┃电芯┃┃┃R2┃┃┃┃┃┗━┳━┛┃┻Mosfet ┃┃┃┏╈┓┃┗━━━━━━━┻━━┻┛┗━━━┻━━┫电池负极而实际真正供电的源泉是电池塑料壳里面的锂离子电池芯,但是由于锂离子电芯的"娇嫩"的特性,比如过充和过放,大电流放电,短路等非常规动作都会对锂离子电芯造成极大的伤害.所以保护线路的功能就是在上述非常规动作发生时及时的切断回路.保护锂离子电芯.而这些保护动作就是图中的保护IC来判断,由它来控制一对Mosfet场效应管来导通和切断主供电回路,对锂离子电芯进行保护.市面上常用的这种保护IC的生产厂商有SEIKO精工,RICOH理光,Motorala摩托罗拉半导体等。
以精工的S8241系列芯片来具体介绍各项保护功能。
众所周知,以恒压充电限制电压来划分,锂离子电池有4.1V恒压充电和4.2V恒压充电两种类型.现在4.1V的版本已经很少,绝大多数是4.2V的恒压充电类型的.下面的数据就只针对4.2V恒压充电的锂离子电池来讨论.(1)保护IC+Mosfet可以实现的功能如下(四大保护):1 过充保护,当电池芯的电压超过设定值时,由保护IC 切断Mosfet管.等电芯电压回归到允许的电压是,重新恢复Mosfet管的导通。
过充检测电压:4.275V+/-0.025V,电芯电压一超过这个值,就触发过充保护过充释放电压:4.175V+/-0.030V,处于过充保护的电芯电压只有降到这个值时才会停止保护。
过充保护延时:1秒.当电压持续超过过充检测电压1秒以上才会触发过充保护,这个是为了防止误判和误操作而设置的.2. 过放保护,当电池芯的电压降低得超过设定值时,由保护IC切断Mosfet管.等电芯电压回归到允许的电压时,重新恢复Mosfet管的导通.过放检测电压:2.3V+/-0.08V过放释放电压:2.4V过放保护延时:125毫秒参数的含义与过充保护的类似,不赘述.3. 过流保护,当工作电流超出设定值时,由保护IC切断Mosfet管.等工作电流回归到允许的电压是,重新恢复Mosfet管的导通.过流电流压降:0.1V,这里保护IC判断的是电流流过Mosfet而产生的压降,用这个电压除于Mosfet的导通阻抗就可以近似得到过流保护的电流.一般在3~5A左右.过流延时:8毫秒,注意这个延时比前面的几个过充过放的延时要短许多.4. 短路.其实这个功能是过流保护的扩展,当保护IC检测电池输出正负极之间电压小于规定值时,认为此时电池处于短路状态,立即切断回路.等短路的故障排除再恢复回路.短路时电池的输出正负极的电压为零,而实际电芯的电压还是正常的。
短路检测延时:10微秒,这个延时更是短暂,几乎是短路的瞬间就切断了回路,可以避免短路对电池带来的巨大损伤。
还有一个参数,称为保护IC的自耗,如上图,可以看到,保护IC是通过电阻R1利用了电芯的电压来进行工作的.不可避免的要消耗一部分电池的容量.一般保护IC 的功耗是做的非常小的.在3微安左右,最大不超过6微安。
在保护回路里面还有一个器件,如上图标示的Fuse,就是保险丝.它是串联在电池的回路中.它的作用是在保护线路失效的情况下,作为最后的防线,对于过流或高温的锂离子电池进行切断回路的动作.该Fuse根据工作原理分为一次性保险丝(就象家里电表下用的那种)和可恢复保险丝(又称为PTC).有了如此完备的保护线路,一般用户想用坏锂离子电池都有点困难.但是这并不是意味着用户可以随意的滥用锂离子电池.同样有许多的地方是需要注意的.下图是根据锂离子电池电压根据实际使用划分的几个区域.高压危险区-保护线路过充保护电压(4.275~4.35V)高压警戒区-锂离子电池充电限制电压4.20V正常使用区-锂离子电池放电终止电压(2.75~3.00V)低压警戒区-保护线路过放保护电压(2.3~2.5V)低压危险区1.在正常使用区内.锂离子电池可以正常发挥其特性,也没有危险.2.高压警戒区.虽然这个区域处于保护线路的保护范围之内,并不意味着此时锂离子电池也是安全的.长期处于这种程度的过充,会很快的降低电池的循环寿命.据我测试,将新锂离子电池充电到4.3V使用可以比充电到4.2V的锂离子电池提高15%左右的容量,但是在50次循环以后,其容量衰减到原来的80%,寿命整整缩短了10倍.记得网友battery老兄喜欢把锂离子电池过充了用,这样可以暂时提高前几次循环的容量,容量不够了就换一节新的.我们广大网友恐怕没有这个资本,还是老老实实的使用吧.这种低度过充的锂离子电池往往在几十次循环以后就会产生发鼓等变形3.低压警戒区.处于该区域的锂离子电池不适合快速充电,要先用小电流将电池电压提升到3.0V以上才可以快速充电.否则容易导致锂离子极性材料发生不良反应,影响电池性能.而这个电压的锂离子电池也非常容易因为电池本身的自耗和锂离子保护线路的自耗很快的掉近低压危险区.那就危险了.而且这个自耗是保护线路无法保护.4.低压危险区,长期处于低压危险区的锂离子电池,性能将近一步恶化.在低电压(小于2V)或更低的电压情况下,正极材料的钴锂酸(又称尖晶石)晶格发生变化,其晶体机构会以枝晶形式生产.这种枝晶发展长大的话会戳穿正负极的隔膜,导致电池微短路.进一步恶化电池的性能.甚至导致电池发生膨胀,彻底报废.5.高压危险区.此时保护线路已经失效,或者根本没有保护线路.在这个区域的锂离子电池(特别是4.8V以上),锂离子内部会发生剧烈的反应,产生强大的热量,导致电池内压正极,使电芯变形,不同于低度过充,这种变化是一次性的,即一次高度过充就可以造成电池发鼓.甚至爆炸.以下是几点锂离子电池的与保护线路相关的注意事项1.不要试图直接短路锂离子电池来强行放电.这样做只有两种结果,一是保护线路起作用,那么什么事也不会发生.二是保护线路失效,那样就会造成过流或直接电芯的短路,就会触发fuse动作,如果里面也没有fuse的保护(很多杂牌锂离子电池就是没有fuse或PTC),那么这种短路的瞬间电流将达到十几甚至几十安培,足以烧毁线路板,使导线发红.要是碰上皮肤那就更惨了.2.不要使用不合格(没有认证)的充电器或座充,锂离子电池的充电过充需要严格的电压控制,这点做的不好的充电器会对锂离子电池造成低度过充,虽然最后有保护线路的保护,但是已经过充了.3.不要在电池两端加高压,保护芯片也有极限的承受电压,一般在12V左右,在往上往往会击穿保护芯片.4.不要逆接电池正负极进行充电,同样会损伤保护IC5.注意锂离子电池的使用环境,潮湿,高温,静电会导致保护IC或Mosfet失效的.手机落入水中,在记得吹干手机主板的同时,也要对锂离子电池进行晾干处理,但不要用电吹风吹干.高温(60度以上)对锂离子电池是有害的.很有趣的是第一点.有兴趣的网友可以根据锂离子电池保护线路的短路保护功能来测试一下你的保护线路是否有效.最后找一个指针式的直流电流表(5A量程左右),对电池的正负极直接短路,你可以看到电流表指针会动一下并迅速归零.这就说明在几个微妙之内保护线路已经动作了.这是检测你的锂离子电池有没有保护线路的一个简单有效的办法.采用数字式的电流表也行,都要把量程设成最大的安培档(2A以上的).以上谈论的是单节锂离子电池的保护线路,不包括串联两节以上的保护IC,道理大同小异.在第一个图中,我画了一个标识电阻R2,如果这个电阻是个常规的定值电阻,那么就是手机用来区别电池类型用的.三星的手机在隐藏菜单中可以看到这个电阻值.他们的手机用不同的电阻来区分不同容量的电池(厚薄电)。
如果这个电池是个热敏电阻(NTC),那么它就可以告诉手机或充电器电池的温度,因此手机或充电器就有了对电池温度的检测能力.当电池温度超出范围(比如0度~40度以外),手机或座充就不对锂离子电池进行充电动作.这也是对锂离子电池的保护.有些电池会有两个以上的标识电阻(一个常规电阻,一个热敏电阻)或专用的识别芯片来执行这个功能.原理都是一样的.目的就是确保更好的的使用锂离子电池.二、锂电池充电关于充电的问题,其实最难掌握的就是正确充电。
充电从充电电流来分,有快速充电和慢速充电的区别。
从充电方式来看,有恒流充电和脉冲充电的区别。
什么是快充而什么是慢充?以一节电池的标称容量为1C,在0.1-0.2C的充电电流为慢充,>0.2C的为快充,>0.8C的为超快速充电,<=0.05C的则是涓流充电。
以一节1400MAH的镍氢电池为例,充电电流在140MA-280MA之间的为慢速充电,而同样280MA 的充电电流,对一节700MAH的电池则就是快充。
由此可见,快充还是慢充是个相对的概念,和电池本身的容量有极大的相关。
究竟是快好还是慢好?快充会伤害电池,由于大电流而引起的发热。
过高的温度对电池寿命有很大的影响。
恒流充电和脉冲充电。
在慢充时,基本上所有的充电器都采用了恒流的充电方法,这样电路设计比较简单。
而由于充电电流在慢速范围,并不会引起电池过热的问题。
到了用快速电流充电的问题上,再使用恒流方式,无法避免电池过热的问题,因此恒流的方法就被摒弃。
取而代之的是脉冲方式,从波形上就可以看出,充电电流的输出不是直线,而是正弦波。
波峰时,电流最大,然后马上进入波谷,几乎是没有电流。
这样设计的目的是为了让电池有一个恢复时间,从而减少大电流产生的热量,使电池发热控制在一个可接受的水平。
现在市场上看到的百余元左右的快速充电器,基本都采用这个方法。
而且这类充电器还采用了电压斜率判断法或delta判断法来判断电池是否充满,一旦充满就自动转入涓流充电,以免超过时间后大电流对电池造成伤害。
KN5060充电器在各大电子市场都有,65-70元,做工不是很精致,但效果不错,属于性价比很高的产品。
采用脉冲方式来制作快速充电器是不错的解决方法,但对于有些要求,比如1小时快速充电器,这时要采用大于1C的超高速充电电流来进行充电,脉冲法就力不从心了。
现在国际上采用的基本都是脉冲法加去极化反应结合的方式。
简单的说,就是在脉冲法的基础上,当一个正弦波的上半部完成后,插入一个短暂负电压的余弦波,来抵消过大的电流产生巨大热量(极化反应),从而将电池热量控制住。
这种方法一般只有在比较专业的充电器,例如航模玩家所用的专业充电器上使用。
这类充电器往往可以做到用2C-3C的电流对电池进行充电。