SAPHIR鋰電池72V160AH保護(hù)電路工作原理
鋰離子電池保護(hù)電路工作原理
該電路具有過充維護(hù)、過放電維護(hù)、過流維護(hù)和短路維護(hù)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?yàn)镸OSFET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7kvA。
2、過度充電維護(hù)
鋰離子電池作為一種可充電電池，要采用恒流/恒壓充電方式。充電初期要恒流充電。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，有些電池要4.1v的恒壓值)，然后變?yōu)楹銐撼潆?，直到電流變得越來越小。在充電過程中，假如充電器電路失控，電池電壓超過4.2v后將繼續(xù)以恒流充電。此時(shí)，電池電壓將繼續(xù)上升。當(dāng)電池充電電壓超過4.3v時(shí)，會加劇電池的化學(xué)副反應(yīng)，導(dǎo)致電池?fù)p壞或出現(xiàn)安全問題。
在電池維護(hù)的電路,當(dāng)控制集成電路檢測到的電池電壓4.28V(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(hù)效果?，F(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(shí)時(shí)間。延遲時(shí)間由C3選擇，一般設(shè)置為1秒左右，防止因干擾而誤判。
3、過量放電維護(hù)
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(shí)，其容量已完全釋放。此時(shí)，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2.3V,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(hù)的情況下不能再下降，所以維護(hù)電路的消耗電流要求非常小。此時(shí)控制IC將進(jìn)入低功耗狀態(tài)，整個(gè)維護(hù)電路的功耗將小于0.11a。
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(shí)，也存在一個(gè)延時(shí)時(shí)間。延遲時(shí)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(hù)
由于鋰離子電池的化學(xué)特性，電池廠家規(guī)定鋰離子電池的最大放電電流不能超過2C(C=電池容量/小時(shí))。當(dāng)電池放電超過2C時(shí)，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(gè)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(gè)MOSFET刺激,阻抗控制IC的V-腳測試電壓值,假如負(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>0.1V(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。
