六串锂电池保护电路
深入剖析锂电池保护电路工作原理
深入剖析锂电池保护电路工作原理1. 锂离子电池介绍锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。
锂离子电池电压范围2.8V~4.2V,典型电压3.7V,低于2.8V或者高于4.2V,电池都会有损坏风险。
2. 1C和0.1C的概念电池容量的单位是mAh,C指的是电池充放电的倍率,比如一个2000mAh的电池,以1C放电指的是放电电流大小为2000mA,0.1C为200mA,充电也是同样的道理。
3. 锂离子电池的优缺点锂离子电池的主要优点:锂离子电池电压高,能量密度高;循环寿命长,一般可循环500,甚至达到1000次以上;自放电小,室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右;可快速充电,1C充电时容量可以达到标称的80%;工作温度范围宽,一般为-25~45°C,后面有望突破-40-70°C;没有Ni-Cd、Ni-Mh一样的记忆效应,在充电前不必将剩余电量用完;相比较Ni-Cd、Ni-Mh来说环保无污染(不含镉,汞等重金属);锂离子电池的主要缺点:成本高;需要加保护电路板,包括过充和过放保护;不能大电流放电,一般放电电流在0.5C以下,过大的电流导致电池内部发热;安全性差,容易爆炸、起火。
4. 锂电池和锂离子电池的区别锂电池和锂离子电池是两个不同的概念,主要有如下的区别:锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯,负极是锂;锂离子电池是以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子;锂电池也称一次锂电池,可以连续放电,也可以间歇放电,一旦电能耗尽便不能再用,不能进行充电;锂离子电池也称二次锂电池,可以充放电;5. 锂离子电池充电模式锂离子电池理想充电模式被称为CC CV模式,即恒流恒压模式。
[VIP专享]六串锂电池保护电路
六串锂电池保护电路型号:ZFAFEJSA名称:六串锂电池保护电路应用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A发布时间:2013-08-29特点应用■高精度电压检测电路■六串锂离子可充电电池组■低静态功耗■六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、工作原理框图三、连接示意图四、保护板功能说明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B+、P-可对电池组进行放电操作;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C-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B+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B+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。
五、产品特性曲线六、装配测试方法保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。
保护板的保护电压信号来源于电压采样线,即保护板B-、B1、B2、B3、B4、B+各个端口,无均衡功能的保护板产品的B1、B2、B3等线是专用的电压信号采样线,基本没有电流通过,可采用仅满足强度要求的电源线即可,B-和B+即是电源线,又是采样线,应采用具有足够电流容量的连接线,当有大电流流过时,在B-与电池组负极和B+与电池组正极之间会因为连接线的内阻产生压降,这个压降直接导致采样电压的误差,因此降低B-与电池组负极和B+与电池组正极之间连接线的内阻对保证保护电压的精度非常有利,常用的方法是尽量减小B-与B+和电池组之间连线的距离,尽量增加B-与B+和电池组之间连线的直径,不要在B-与B+和电池组之间放置任何开关、PPTC、温度保险丝等元件。
最新智能型锂电池保护板电路的设计与实现
智能型锂电池保护板电路的设计与实现摘要锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点,所以在各行各业被广泛使用,逐渐成为了电池的主流产品。
然而因锂电池的能量密度高,也使得难以确保其安全性,所以需要相匹配的电池保护电路来确保电池以及使用设备的安全。
本文介绍了通过锂离子电池的充放电特点设计一种支持多种规格锂电池及电池组的保护电路的详细过程。
本文以锂电池的充放电特点作为研究主体,详细阐述了作者在学士学位论文工作期间对锂电池充放电过程中对其保护的研究与设计。
介绍了锂电池的特点以及其保护电路的发展现状及趋势,其次说明了锂电池的充放电的概念、原理、制定目标设计参数以及保护电路的设计过程、实现方法。
设计过程中,首先提出三种可行性方案,并通过理论分析进行方案筛选,确定由精工电子的电源管理芯片S-8209为核心构成的设计方案。
然后通过对S-8209进行Pspice建模并仿真,验证其功能并为设计方案提供理论基础。
然后绘制电路图,并施以改进优化设计方案。
最后进行锂电池保护电路的调试,并对毕业设计期间的工作作出总结。
关键词:锂电池保护电路电池组Pspice建模S-8209The Design and Implementation Of Intelligent Lithium-ion Battery ProtectionCircuitAbstractLithium-ion battery is widely used in almost all walks of life, because of its large capacity, long useful life, environment friendly and large volume ratio of energy. It is becoming the mainstream products of battery. But its high volume ratio of energy is also the unstable caution of security. So it is necessary to match the battery protection circuitry to ensure the safety of the battery and the equipment of using the battery.This article describes the adoption of lithium-ion battery charge and discharge characteristics of a variety of specifications to design a lithium battery group and battery protection circuit.In this paper, the charge and discharge characteristics of lithium battery as a research subject during the process. This article introduces the characteristics of lithium battery and its protection circuit development and trend, followed by shows the principles of lithium battery charge and discharge. And then make the design settings. During the design process, firstly proposed various of design options. Through theoretical analysis to determine the program, selected Seiko electronic power management IC S-8209 to achieve the design. Then carried out on the S-8209 Pspice model and simulation to verify its functionality and provide a theoretical basis for the design. Then draw the circuit diagram, and helping to improve optimization design. Finally, debug the lithium battery protection circuit and summary my work during the graduation project.Keywords: Lithium-ion battery Battery protection circuit Pspice-modeling Lithium-ion battery group S-8209目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题的研究方向和发展前景 (2)1.2.1锂电池保护电路的现状 (2)1.2.2 锂电池保护电路的发展前景 (3)1.3 选题的目的和意义 (4)1.4 设计要求 (5)1.5 主要工作及流程 (7)2 技术背景及方案选择 (8)2.1 锂电池的介绍 (8)2.1.1 锂电池简介 (8)2.1.2 锂电池的特点 (9)2.1.3 锂电池的充电原理 (11)2.1.4 锂电池的放电原理 (12)2.1.5 锂电池的工作过程 (13)2.1.6 锂电池保护的必要性 (13)2.2 锂电池充电器的介绍 (14)2.2.1 锂电池充电器简介 (14)2.2.2 恒流——恒压式锂电池充电器 (15)2.3 Pspice仿真软件的介绍 (17)2.3.1 Pspice的发展与现状 (17)2.3.2 Pspice的组成 (18)2.3.3 Pspice的分析功能 (19)2.3.4 使用Pspice建立仿真模型 (20)2.4 实现方案的选择 (21)2.4.1 方案介绍 (21)2.4.2 方案的对比与选择 (22)2.4.3 方案存在的问题 (24)3 设计实现 (24)3.1 原理分析 (24)3.1.1 整体实现原理 (24)3.1.2 各部分功能的实现方法 (25)3.1.3 S-8209的性能指标 (27)3.1.4 S-8209功能原理分析 (29)3.1.5 S-8209的典型电路原理 (31)3.2 使用Pspice进行仿真 (34)3.2.1 仿真的意义及作用 (34)3.2.2 对S-8209芯片建立仿真模型 (35)3.2.3 锂电池保护电路的仿真 (37)3.3锂电池保护电路的制作 (41)3.3.1 设计电路 (41)3.3.2 确定选用元件的型号及参数 (42)3.3.3 绘制PCB电路板 (43)4 总结 (45)4.1 实际电路测试 (45)4.2 理论与实际对比分析 (45)4.3 经验总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (51)附1Pspice仿真描述语句 (51)附2 锂电池保护电路电路图 (52)附3 锂电池保护电路实物图 (54)外文资料翻译及原文 (55)1 绪论1.1 课题研究背景锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点,所以在各行各业被广泛使用,逐渐成为了电池的主流产品。
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理icSLM6900
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理 ic ____________________ 概述三节/四节/五节/六节锂电池充电管理 ic (SLM6900) 是一款支持多类型锂电池或磷酸铁锂电池的充电电路,它预置了三节或四节锂电池充电模式,同时,也支持通过外围分压电阻调节的其它输出电压模式。
它是采用 300KHz 固定频率的降压型开关转换器,因此具有很高的充电效率,自身发热量极小。
包括完整的充电终止电路、自动再充电 和一个精确度达 ±1.0%的充电电压控制电路, 内部集成了输入低电压保护、输出短路保护、电池温度保护等多种功能。
(SLM6900) 采用 QFN3*3-16L 封装,外围应用简单,作为大容量电池的高效充电器。
__________________ 特性宽电压输入范围300KHz 固定开关频率预设三节或四节锂电池输出电压或充饱电压通过外围分压电阻设置输出电压精度达到 ± 1.0%充电状态双输出、无电池和故障状态显示低电压涓流充电功能软启动限制了浪涌电流电池温度监测功能极高的防浪涌电压能力采用带散热片的 QFN3*3-16L 封装________________最大额定值_______________________COMP : -0.3V~7.5V_ 应用VIN : -0.3V~60V (瞬时)-0.3V~30V (连续)手持设备引脚功能表 _________________________________________其它脚: -0.3V~VIN+0.3V 笔记本电脑BAT 短路持续时间:连续 便协式工业或医疗设备 C DV N最大结温: 145 ℃ C V GR G 电动工具D NP工作环境温度范围: -40 ℃~85 ℃ 锂电池或磷酸铁锂电池贮存温度范围: -65 ℃ ~125 ℃引脚温度(焊接时间 10 秒): 260 ℃ GND PVCC VCC ISPEPNCHRG ISNNSTDBYNCC L P BT E FNSMO C引脚名称说明1 PVCC 驱动管驱动电压输入2 VCC芯片电源输入3 NCHRG 电池充电指示4NSTDBY电池完成指示__________________________________________ 引脚说明PVCC 、 VCC( 引脚 1 、2) :输入电源电压端。
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理ic SLM6900课件
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理ic
设定电阻器和充电电流采用下列公式来计算:
R S=0.12 / I BAT(电流单位A,电阻单位Ω)
举例:需要设置充电电流1.2A,带入公式计算得
R S I BAT
0.1 ohm 1.2A
0.067 ohm 1.8A
0.05 ohm 2.4A
0.033 ohm 3.6A
表1. RS与充电电流对应关系
_______________ 充电终止当充电电流在达到最终充满电压之后降至约I TERM时,充电循环被终止。
芯片内部含有充电电压电流监测模块,当监测到充电电压达到V FLOAT,充电电流低于I TERM时,SLM6900即终止充电循
___________________________________________ 典型应用
图1. 典型应用电路
(预置三节及四节锂电池充电模式)
_____________________________________________ 典型应用
图2. 典型应用电路
(外围分压电阻调节的其它输出电压模式)
____________________________________________ 封装描述
QFN3x3-16L封装外形尺寸。
锂电池过充电、过放电、短路保护电路详解
锂电池过充电、过放电、短路保护电路详解时间:2012-04-23 12:27:18来源:作者: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DW01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. 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点?1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
六串锂电池保护电路资料
六串锂电池保护电路型号:ZFAFEJSA 名称:六串锂电池保护电路 应用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A 发布时间:2013-08-29特 点■ 高精度电压检测电路 组 ■ 低静态功耗 ■ 低温度系数 ■ 强抗干扰能力应 用■ 六串锂离子可充电电池 ■ 六串锂聚合物可充电电池组一、主要技术参数二、工作原理框图三、连接示意图四、保护板功能说明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 B+、P-可对电池组进行放电操作; 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 C-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 B+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 B+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。
五、产品特性曲线六、装配测试方法 保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。
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。
锂电池保护板排线连接教程
锂电池保护板排线连接教程前言:随着锂电池价格的下降,现在市面上很多领域开始使用锂电池进行替代原有的铅酸电池、镍氢电池等,由于锂离子的活跃性,使用锂电池一定要保用保护板,防止锂电池过充过放过流。
一、接线原理示意图以同口保护板接线作说明同口示意图1、保护板连接电池接线顺序:☆特别注意:不同厂家的排线不通用,请确保使用配套排线:①接排线之前确保排线没有插入保护板;②将保护板B-线(蓝色粗线)焊接到电池总负极;③排线从细黑线连接B-开始,第2根线(细红线)连接第1串电池正极,后面依次连接每一串电池的正极,直到最后一串B+;④排线接好后插头不要直接插入保护板,测量插头背面每两个相邻金属端子间的电压,如果是三元聚合物电池电压应该在2.8~4.2V之间,铁锂电池应该在2.5~3.65V之间,钛酸锂电池应该在1.6~2.8V之间;⑤排线接线顺序及电压确认无误后,再插入保护板插座;2、接线完成后:测量电池B+,B-电压与P+,P-电压是否相等,相等即保护板正常工作,可以正常使用了。
如不相等,请按照上面接线顺序重新检查一遍。
PS:同口和分口的接这排线的方法是一样的,区别在于他们放电接(负载、电机)和接充电的方法不一样。
同口充放电的负极都是接在P-线上;分口是充电线接在C-线上、放电接在P-线上。
附分口示意图一、实际案例7串电池演示说明①接排线之前确保排线没有插入保护板;8PIN排线接线前不要接入保护板②将保护板B-线(蓝色粗线)焊接到电池总负极;B-接电池总负极③排线从细黑线连接B-开始,第2根线(细红线)连接第1串电池正极,后面依次连接每一串电池的正极,直到最后一串B+;认清电池串数B- 线(也就是第一根黑线)接电池总负极B1线(以黑线为始,第2根线,也就是第1根红线)接第1串电池正极接线注意从黑线线开始红线依次对应B2线接第2串电池正极B3线接第3串电池正极B4线接第4串电池正极B5线接第5串电池正极B6线接第6串电池正极B7线接第7串电池正极PS:7串电池第7串的电池正极也是总正极,同理可类推到任何串电池组上。
【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。
锂电池保护原理及电路详解
锂电池保护原理及电路详解 随着科技进步与社会发展,象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及,这类产品中有许多是采用锂离子电池供电,而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块电路板,不少人对该电路的作用不了解,本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
锂电池分为一次电池和二次电池两类,目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池,而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池,即锂离子电池。
与镍镉和镍氢电池相比,锂离子电池具备以下几个优点:1、 电压高,单节锂离子电池的电压可达到3.6V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。
2、 容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5倍。
3、 荷电保持能力强(即自放电小),在放置很长时间后其容量损失也很小。
4、 寿命长,正常使用其循环寿命可达到500次以上。
5、 没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。
由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全 问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在 某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。
下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。
如上图所示,该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。
控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控 制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:1、正常状态在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理icSLM6900
三节/四节/五节/六节锂电池充电管理ic____________________ 概述三节/四节/五节/六节锂电池充电管理 ic (SLM6900) 是一款支持多类型锂电池或磷酸铁锂电池的充电电路,它预置了三节或四节锂电池充电模式,同时,也支持通过外围分压电阻调节的其它输出电压模式。
它是采用 300KHz 固定频率的降压型开关转换器,因此具有很高的充电效率,自身发热量极小。
包括完整的充电终止电路、自动再充电和一个精确度达 ±1.0%的充电电压控制电路, 内部集成了输入低电压保护、输出短路保护、 电池温度保护等多种功能。
(SLM6900) 采用 QFN3*3-16L 封装,外围应用简单,作为大容量电池的高效充电器。
__________________特性宽电压输入范围300KHz 固定开关频率预设三节或四节锂电池输出电压或充饱电压通过外围分压电阻设置输出电压精度达到 ± 1.0%充电状态双输出、无电池和故障状态显示低电压涓流充电功能 软启动限制了浪涌电流 电池温度监测功能 极高的防浪涌电压能力采用带散热片的 QFN3*3-16L 封装________________最大额定值_______________________ COMP : -0.3V~7.5V_ 应用VIN :-0.3V~60V (瞬时)-0.3V~30V (连续)手持设备引脚功能表_________________________________________其它脚: -0.3V~VIN+0.3V 笔记本电脑BAT 短路持续时间:连续便协式工业或医疗设备CDVN最大结温: 145 ℃CVGRG电动工具DNP工作环境温度范围: -40 ℃~85 ℃ 锂电池或磷酸铁锂电池贮存温度范围: -65 ℃ ~125 ℃引脚温度(焊接时间10 秒): 260 ℃GNDPVCCVCCISPEPNCHRG ISNNSTDBY NCCLPBT E FNSMO C引脚名称 说明1 PVCC 驱动管驱动电压输入2 VCC芯片电源输入 3NCHRG电池充电指示4NSTDBY电池完成指示__________________________________________引脚说明PVCC 、 VCC( 引脚 1 、2) :输入电源电压端。
(完整版)锂电池充电电路详解
锂电池充电电路图锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.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。
六串锂电池保护电路
六串锂电池保护电路型号:ZFAFEJSA名称:六串锂电池保护电路应用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A发布时间:2013-08-29特点应用■高精度电压检测电路■六串锂离子可充电电池组■低静态功耗■六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、工作原理框图三、连接示意图四、保护板功能说明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B+、P-可对电池组进行放电操作;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C-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B+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B+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。
五、产品特性曲线六、装配测试方法保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。
保护板的保护电压信号来源于电压采样线,即保护板B-、B1、B2、B3、B4、B+各个端口,无均衡功能的保护板产品的B1、B2、B3等线是专用的电压信号采样线,基本没有电流通过,可采用仅满足强度要求的电源线即可,B-和B+即是电源线,又是采样线,应采用具有足够电流容量的连接线,当有大电流流过时,在B-与电池组负极和B+与电池组正极之间会因为连接线的内阻产生压降,这个压降直接导致采样电压的误差,因此降低B-与电池组负极和B+与电池组正极之间连接线的内阻对保证保护电压的精度非常有利,常用的方法是尽量减小B-与B+和电池组之间连线的距离,尽量增加B-与B+和电池组之间连线的直径,不要在B-与B+和电池组之间放置任何开关、PPTC、温度保险丝等元件。
多节锂电池充放电保护电路
多节锂电池充放电保护电路
多节锂电池充放电保护电路是为了保护锂电池的安全性能而设计的一种电路。
锂电池作为一种高能量密度的电池,广泛应用于各类便携式电子设备和电动车辆中。
然而,由于锂电池本身的特性,在充放电过程中存在一定的安全隐患。
因此,开发一种可靠的充放电保护电路对于锂电池的安全使用至关重要。
多节锂电池充放电保护电路需要能够监测电池的电压和电流。
通过监测电池的电压和电流,可以及时发现电池的异常情况,并采取相应的保护措施。
例如,当电池的电压超过预设的安全范围时,保护电路可以自动切断电池的充电或放电,避免电池过充或过放而引发安全事故。
多节锂电池充放电保护电路还需要具备温度监测功能。
锂电池在过充、过放或高温等情况下容易产生热量,导致电池内部温度升高。
为了防止电池过热而引发火灾或爆炸,保护电路需要及时监测电池的温度,并在温度超过安全范围时采取相应的措施,如切断电池的充放电,以保证电池的安全性能。
多节锂电池充放电保护电路还需要具备短路保护功能。
短路是指电路中出现低阻抗的故障,会导致电流急剧增大,从而使电池产生过大的电流输出。
这不仅会损坏电池本身,还可能引发火灾或爆炸等严重后果。
因此,保护电路需要能够检测短路故障,并及时切断电池的充放电,以防止短路故障对电池和设备的损坏。
多节锂电池充放电保护电路是为了保护锂电池的安全性能而设计的一种电路。
它能够监测电池的电压、电流和温度,并在发现异常情况时采取相应的保护措施,以保证电池的安全使用。
通过合理设计和使用多节锂电池充放电保护电路,可以有效提高锂电池的安全性能,减少安全事故的发生。
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。
六串锂电池保护电路
六串锂电池保护电路型号:ZFAFEJSA名称:六串锂电池保护电路应用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A发布时间:2013-08-29特点应用■高精度电压检测电路■六串锂离子可充电电池组■低静态功耗■六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、工作原理框图三、连接示意图四、保护板功能说明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B+、P-可对电池组进行放电操作;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C-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B+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B+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。
五、产品特性曲线六、装配测试方法保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。
保护板的保护电压信号来源于电压采样线,即保护板B-、B1、B2、B3、B4、B+各个端口,无均衡功能的保护板产品的B1、B2、B3等线是专用的电压信号采样线,基本没有电流通过,可采用仅满足强度要求的电源线即可,B-和B+即是电源线,又是采样线,应采用具有足够电流容量的连接线,当有大电流流过时,在B-与电池组负极和B+与电池组正极之间会因为连接线的内阻产生压降,这个压降直接导致采样电压的误差,因此降低B-与电池组负极和B+与电池组正极之间连接线的内阻对保证保护电压的精度非常有利,常用的方法是尽量减小B-与B+和电池组之间连线的距离,尽量增加B-与B+和电池组之间连线的直径,不要在B-与B+和电池组之间放置任何开关、PPTC、温度保险丝等元件。
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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六串锂电池保护电路
型号:ZFAFEJSA 名称:六串锂电池保护电路 应用范围:阻性负载,放电电流<6A,充电电流<2A 发布时间:2013-08-29
特 点
■ ■ ■ ■ 高精度电压检测电路 低静态功耗 低温度系数 强抗干扰能力
应 用
■ 六串锂离子可充电电池组 ■ 六串锂聚合物可充电电池组
一、主要技术参数
二、工作原理框图
三、连接示意图
四、保护板功能说明
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 B+、P-可对电池组进行放电操作; 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 C-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 B+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 B+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。
五、产品特性曲线
六、装配测试方法 保护板与电池组连接后,正确的保护电压的测试非常关键。
保护板的保护电压信号来源于电压采 样线,即保护板 B-、B1、B2、B3、B4、B+各个端口,无均衡功能的保护板产品的 B1、B2、B3 等线是专 用的电压信号采样线,基本没有电流通过,可采用仅满足强度要求的电源线即可,B-和 B+即是电源线, 又是采样线,应采用具有足够电流容量的连接线,当有大电流流过时,在 B-与电池组负极和 B+与电池 组正极之间会因为连接线的内阻产生压降,这个压降直接导致采样电压的误差,因此降低 B-与电池组负 极和 B+与电池组正极之间连接线的内阻对保证保护电压的精度非常有利,常用的方法是尽量减小 B-与 B+和电池组之间连线的距离,尽量增加 B-与 B+和电池组之间连线的直径,不要在 B-与 B+和电池组之间 放置任何开关、PPTC、温度保险丝等元件。
保护板是通过检测电池组中每只电芯的电压来确定电池的状 态,测试保护板保护电压时,正确的做法是在充放电过程中直接监测电芯的电压。
由于电池内阻和化学 特性的原因,电芯的端电压在有电流通过和静态时的电压会有很大差异,因此保护电压值的测试必须在 充放电过程中测试,在保护板保护动作后测试的值和真实值相差很大。
保护板短路与过流保护都有一定的延时,作用是防止瞬间的电流干扰造成的误动作。
保护延时时间 设置的过长可能会对电池组造成损伤,设置的过短可能会出现误保护。
负载在启动和使用过程中也会产 生瞬间的大电流,因此应该为产品选择一个合适的保护延时时间,即能保证电池组的安全,也能保证负 载正常工作。
一般情况下,新设计的电池组建议先用纯阻性固定负载测试,测试参数合适后再采用容性 或感性负载测试,脉冲电子负载、钨丝灯泡、电阻丝等都属于变阻性和脉冲负载,它们在启动过程或工 作过程中电阻变化很大,因此不适合作为纯阻性固定负载。
若在纯阻性固定负载状态下测试成功,在产 品中应用失败的情况下,就应该考虑保护延时时间的调整。
充电器参数的确定和选择对电池组的性能发 挥非常关键。
保护板的过充保护电压是为了在充电器使用错误或者充电器发生故障是对电池组进行保 护,保证电池组在极端情况下的安全。
充电器的关键参数为预充电电流、恒流电流、恒压电压和充电终 止电流,首先根据电池组的电压计算充电器的恒压电压值,然后根据充电时间计算恒流电流值,并选择 终止电流值,最后从安全性的角度选择保护板的过充保护值。
过充保护值选择的过低,由于充电器恒压 电压的精度误差,可能会导致无法进入恒压充电阶段,充电不能进行;过充保护值选择的太高,对电池 起不到有效的保护作用。
电压关系请参考下图:
保护板与电池组进行连接时,对于无电量管理的保护板,尽可能采用 B-、B1、B2。
B+的顺序完 成连接;对于有电量管理的保护板,尽可能采用 B-、B+、B1、B2。
的顺序完成连接。
若连接错误或 连接失败,最好断开所有的连接线后,静置 10 秒后重新连接,对于含有电量管理的保护板需要静置 1 分钟或更长。
这些操作是为了保证保护板能有一个正确的上电顺序和正常的复位。
保护板的保护工作原 理是实时监测每只电池的电压和整组电池的电流,电池组中任意一只电池的过充和过放都会导致整组电 池的保护,因此建议在组合电池组之前对每只电芯进行检测配组,保证电池组中各只电芯的一致性,尤 其是内阻和容量。
建议电池组与保护板装配完毕后测试记录各个电芯电压,放置几天后复查。
七、尺寸图
八、注意事项
十分感谢您购买我公司的产品,在使用前请您首先仔细阅读说明书,以免给您造成不必要的损失,您在使用过 程中遇到困难时,请拨打我们的服务电话,我们将尽力为您提供服务和帮助。
1、 收到产品后,请检查包装是否完好,若包装破损,可能导致产品损坏; 2、 静电防治 产品中的控制、驱动均为高阻电压信号,采用微功耗的CMOS电路和 MOS 管,极易被静电击穿,静电 击穿是一种不可修复的损坏,而人体和焊接工具有时会产生高达几十伏或上百伏的静电,所以, 在操作、装配以及使用中都应极其小心,严防静电。
因此: ▲ 请不要用手随意去摸外引线、电路板上的电子元件; ▲ 如必须直接接触时,应使人体与模块保持在同一电位,或使人体良好接地; ▲ 焊接使用的烙铁及装配使用的电动工具必须良好接地,没有漏电; ▲ 请不要使用真空吸尘器进行清洁处理,因为它会产生很强的静电; ▲ 空气干燥也会产生静电,因此,工作间湿度应在RH60%以上; ▲ 取出或放回包装袋或移动位置时,也需小心,防止产生静电。
不要随意更换包装或舍弃 原包装。
3、 请不要随意对电路板进行机械加工,可能会损伤内部电路造成功能失效; 4、装配过程中, 请不要让产品受力变形, 可能会导致电子元件或线路部分损坏, 使产品不稳定; 5、 焊接 ▲ 烙铁头温度小于280度; ▲ 焊接时间不超过4秒; ▲ 焊接材料:共晶型、低熔点; ▲ 请不要使用酸性助焊剂; ▲ 重复焊接不要超过三次,且每次重复需间隔1分钟; 6、 储存 ▲ 装入聚乙稀口袋(最好有防静电涂层)并将口封住;
▲ -10°C --- +35°C之间存储; ▲ 放在暗处,避强光; ▲ 决不能在表面压放任何物品; ▲ 严格避免在极限温度/湿度条件下存放; ▲ 若长期带电池组储存,由于保护板的静态电流和电池自放电,需要定期对电池组充电。
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