鋰離子可充電電池串聯(lián)保護系統(tǒng)設(shè)計

本文介紹了一種嚴格、周密的充、放電保護系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案采用充電、放電分離的控制方式，具有兩級單節(jié)過充電保護、單節(jié)過放電保護、兩級放電過電流保護、放電短路保護、放電溫度保護、充電溫度保護、充電防反接保護、充電時禁止放電等功能，可適用于各種三/四節(jié)鋰離子可充電電池串聯(lián)使用的場合。

　　1 系統(tǒng)概述

　　該保護系統(tǒng)采用精工電子三/四節(jié)串聯(lián)鋰離子可充電電池專用充、放電保護IC S-8254構(gòu)建一級保護。S-8254系列內(nèi)置高精度電壓檢測電路和延遲電路，針對各節(jié)電池進行高精度電壓檢測，實現(xiàn)單節(jié)過充電保護和單節(jié)過放電保護，并具備三段過電流檢測功能，通過外接電容可設(shè)置過充電檢測延遲時間、過放電檢測延遲時間和過電流檢測延遲時間1(過電流檢測延遲時間2和過電流檢測延遲時間3在芯片內(nèi)部被固定)。該系統(tǒng)采用精工電子S-8244系列內(nèi)置高精度電壓檢測電路和延遲電路的鋰離子可充電電池二級保護專用IC實現(xiàn)電池的單節(jié)二級充電保護，其保護延遲時間可通過外接電容的容值來設(shè)置。

　　S-8254通過SEL端子可以實現(xiàn)電池三節(jié)串聯(lián)用或四節(jié)串聯(lián)用的切換;S-8244則通過電阻R22短路第四節(jié)電池電壓檢測端子VCC3和VSS即可用作三節(jié)電池串聯(lián)使用時的二級保護。

　　2 各保護功能的實現(xiàn)

　　S-8254系列充、放電保護電壓和過電流檢測電壓以50 mV為進階單位，S-8244系列過充電檢測電壓以5 mV為進階單位，系統(tǒng)根據(jù)不同場合的使用需求，可以選擇相應(yīng)適合的型號。現(xiàn)以圖1保護系統(tǒng)為例，采用S-8254AAVFT和S-8244AAPFN作為保護IC，具體說明各保護功能的實現(xiàn)過程。

　　圖1為四節(jié)電池串聯(lián)使用時的保護系統(tǒng)原理圖。