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鋰離子電池保護電路的原理和特性要求

作者: 時間:2012-11-09 來源:網絡 收藏
GIN: 20px 0px 0px; WORD-SPACING: 0px; FONT: 14px/25px 宋體, arial; TEXT-TRANSFORM: none; COLOR: rgb(0,0,0); TEXT-INDENT: 0px; PADDING-TOP: 0px; WHITE-SPACE: normal; LETTER-SPACING: normal; BACKGROUND-COLOR: rgb(255,255,255); orphans: 2; widows: 2; -webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px">  V- = I × Rds(on) × 2(V- 為過電流檢測電壓,I 為放電電流)

  假設 V- = 0.2V,Rds(on) = 25mΩ,則保護電流的大小為 I = 4A

  同樣地,過電流檢測也必須設有延遲時間以防有突發(fā)電流流入時產生誤動作。

  通常在過電流產生后,若能去除過電流因素(例如馬上與負載脫離),將會恢復其正常狀態(tài),可以再進行正常的充放電動作。

  四、鋰IC的新功能

  除了上述的鋰IC功能之外,下面這些新的功能同樣值得關注:

  1.充電時的過電流保護

  當連接充電器進行充電時突然產生過電流(如充電器損壞),電路立即進行過電流檢測,此時Cout將由高轉為低,功率MOSFET由開轉為切斷,實現(xiàn)保護功能。

  V- = I × Rds(on) × 2

 ?。↖ 是充電電流;Vdet4,過電流檢測電壓,Vdet4 為 -0.1V)

  2.過度充電時的鎖定模式

  通常保護IC在過度充電保護時將經過一段延遲時間,然后就會將功率MOSFET切斷以達到保護的目的,當鋰電池電壓一直下降到解除點(過度充電滯后電壓)時就會恢復,此時又會繼續(xù)充電→保護→放電→充電→放電。這種狀態(tài)的安全性問題將無法獲得有效解決,鋰電池將一直重復著充電→放電→充電→放電的動作,功率MOSFET的柵極將反復地處于高低電壓交替狀態(tài),這樣可能會使MOSFET變熱,還會降低電池壽命,因此鎖定模式很重要。假如鋰電保護電路在檢測到過度充電保護時有鎖定模式,MOSFET將不會變熱,且安全性相對提高很多。

  在過度充電保護之后,只要充電器連接在電池包上,此時將進入過充鎖定模式。此時,即使鋰電池電壓下降也不會產生再充電的情形,將充電器移除并連接負載即可恢復充放電的狀態(tài)。

  3.減少保護電路組件尺寸

  將過度充電和短路保護用的延遲電容器整合在到保護IC里面,以減少保護電路組件尺寸。

  五、對保護IC性能的要求

  1.過度充電保護的高精密度化

  當電池有過度充電狀態(tài)時,為防止因溫度上升所導致的內壓上升,須截止充電狀態(tài)。保護IC將檢測電池電壓,當檢測到過度充電時,則過度充電檢測的功率MOSFET使之切斷而截止充電。此時應注意的是過度充電的檢測電壓的高精密度化,在電池充電時,使電池充電到飽滿的狀態(tài)是使用者很關心的問題,同時兼顧到安全性問題,因此需要在達到容許電壓時截止充電狀態(tài)。要同時符合這兩個條件,必須有高精密度的檢測器,目前檢測器的精密度為25mV,該精密度將有待于進一步提高。



關鍵詞: 鋰離子 電池保護

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