ความรู้พื้นฐานของคณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม

May 22, 2019

คณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นค่าใช้จ่ายและการป้องกันการปล่อยสำหรับชุดแบตเตอรี่ลิเธียม; เมื่อแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างเซลล์แต่ละเซลล์สามารถทำให้น้อยกว่าค่าที่ตั้งไว้ (โดยทั่วไป± 20 mV) และเซลล์แบตเตอรี่ของก้อนแบตเตอรี่สามารถชาร์จได้อย่างสม่ำเสมอ ได้อย่างมีประสิทธิภาพการปรับปรุงผลการชาร์จในโหมดการชาร์จชุด; ตรวจจับแรงดันไฟฟ้าเกิน, undervoltage, กระแสเกิน, ไฟฟ้าลัดวงจรและสภาวะอุณหภูมิสูงเกินไปของแต่ละเซลล์เดียวในก้อนแบตเตอรี่ปกป้องและยืดอายุแบตเตอรี่ การป้องกันแรงดันตกช่วยให้แบตเตอรี่แต่ละก้อนสามารถป้องกันความเสียหายต่อแบตเตอรี่เนื่องจากประจุเกินในระหว่างที่คายประจุ

แบตเตอรี่ลิเธียมสำเร็จรูปประกอบด้วยส่วนใหญ่สองส่วนหลักแกนแบตเตอรี่ลิเธียมและแผ่นป้องกัน แกนแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยแผ่นขั้วบวกขั้วแยกแผ่นขั้วลบและอิเล็กโทรไลต์ แผ่นอิเล็กโทรดเชิงบวกตัวคั่นและแผ่นอิเล็กโทรดเชิงลบนั้นมีบาดแผลหรือลามิเนตบรรจุและเทลงในอิเล็กโทรไลต์ หลังจากทำแพคเกจเป็นแกนแบตเตอรี่บทบาทของคณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมไม่เป็นที่รู้จักสำหรับหลาย ๆ คน คณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมตามชื่อใช้เพื่อป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม บทบาทของคณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมคือการปกป้องแบตเตอรี่ แต่ไม่คิดค่าใช้จ่าย กระแสมีการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรเอาท์พุท

01

คณะกรรมการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม

1, การควบคุม ic, 2, หลอดสวิทช์, นอกเหนือจากการเพิ่มความจุขนาดเล็กและความต้านทานไมโคร ฟังก์ชั่นการควบคุม ic คือการปกป้องแบตเตอรี่ หากถึงเงื่อนไขการป้องกันมอสจะถูกควบคุมให้ตัดการเชื่อมต่อหรือปิด (ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่มีประจุมากเกินไป, มีประจุมากเกินไป, ลัดวงจร, มีกระแสไฟเกิน, ฯลฯ ) ซึ่งหลอด mos ทำหน้าที่เป็นสวิตช์ ควบคุมโดย ic ควบคุม

เหตุผลที่ต้องมีการป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียม (เติมได้) นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของตัวเอง เนื่องจากวัสดุของแบตเตอรี่ลิเธียมเองไม่สามารถอัดประจุเกินประจุเกินกระแสเกินลัดวงจรและอุณหภูมิสูงเป็นพิเศษและการคายประจุแบตเตอรี่ลิเธียมแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบตามคณะกรรมการป้องกันที่สวยงามและฟิวส์ปัจจุบัน . ฟังก์ชั่นการป้องกันของแบตเตอรี่ลิเธียมมักจะเสร็จสมบูรณ์โดยแผงวงจรป้องกันและ PTC คณะกรรมการป้องกันประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์และตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแกนแบตเตอรี่อย่างแม่นยำและกระแสของวงจรการชาร์จและการคายประจุในสภาพแวดล้อม -40 ° C ถึง +85 ° C

02

คณะกรรมการป้องกันทำงานอย่างไร

1. การป้องกันที่มากเกินไปและการกู้คืนการป้องกันที่มีราคาแพงเกินไป

เมื่อชาร์จแบตเตอรี่เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าเกินค่าที่กำหนด VC (4.25-4.35V, แรงดันไฟฟ้าป้องกันการชาร์จเกินพิกัดเฉพาะขึ้นอยู่กับ IC), VD1 พลิกเพื่อให้ Cout ต่ำ, T1 ถูกปิด, หยุดการชาร์จ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตกลงไปที่ VCR (3.8-4.1V แรงดันไฟฟ้าสำหรับการป้องกันการโอเวอร์ชาร์จเฉพาะขึ้นอยู่กับ IC), Cout กลายเป็นระดับสูงการนำ T1 ต่อเนื่อง VCR ต้องน้อยกว่าค่าคงที่ของ VC เพื่อป้องกันไม่ให้บ่อย กระโดด

2. การป้องกันการปล่อยเกินและการกู้คืนการป้องกันการปล่อยมากกว่า

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลดลงถึงค่าที่ตั้งไว้ VD (2.3-2.5V, แรงดันไฟฟ้าป้องกันการชาร์จเกินพิกัดที่เฉพาะเจาะจงขึ้นอยู่กับ IC) เนื่องจากการปล่อย VD2 จะพลิกหลังจากการหน่วงเวลาสั้น ๆ Dout จะกลายเป็นระดับต่ำ T2 จะถูกตัดออก การคายประจุจะหยุดลงและเมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จเข้าที่ประตูภายในหรือประตูจะถูกพลิกและ T2 จะเปิดขึ้นอีกครั้งเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการคายประจุครั้งต่อไป

3, กระแสเกิน, ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

เมื่อประจุวงจรและกระแสคายประจุสูงกว่าค่าที่ตั้งไว้หรือลัดวงจรวงจรตรวจจับการลัดวงจรจะทำงานเพื่อปิดทรานซิสเตอร์ MOS และกระแสจะถูกตัดออก

03

ฟังก์ชั่นการแนะนำของชิ้นส่วนหลักของคณะกรรมการป้องกัน


R1: ตัวต้านทานแหล่งจ่ายไฟอ้างอิง; และตัวต้านทานภายใน IC เป็นวงจรแบ่งแรงดันไฟฟ้าควบคุมการบรรจุภายในมากเกินไปแรงดันไฟฟ้าเกินระดับการเปรียบเทียบพลิกพลิกเปรียบเทียบ; โดยทั่วไปในค่าความต้านทาน330Ω, 470Ωมากขึ้น เมื่อรูปแบบบรรจุภัณฑ์ (เช่นส่วนประกอบมาตรฐานความยาวและความกว้างระบุขนาดส่วนประกอบหากความยาวและความกว้างของแพ็คเกจ 0402 เป็น 1.0 มม. และ 0.5 มม. ตามลำดับค่าความต้านทานจะถูกระบุเป็นตัวเลขตัวอย่างเช่นความต้านทานแบบดิจิตอล 473 ตัวต้านทานของชิประบุว่ามันความต้านทานคือ47000Ωหรือ47KΩ (หลักที่สามระบุจำนวนของตัวเลขหลังตัวเลขสองตัวแรกบวก 0)

R2: ตัวต้านทานการตรวจจับกระแสเกินและลัดวงจร ควบคุมกระแสของบอร์ดป้องกันโดยการตรวจจับแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัล VM การบัดกรีและความเสียหายที่ไม่ดีจะทำให้แบตเตอรี่มีกระแสเกินและลัดวงจรโดยไม่มีการป้องกัน โดยทั่วไปความต้านทานคือ1KΩและ2KΩ

R3: ตัวระบุรหัสตัวต้านทานหรือตัวต้านทาน NTC (อธิบายไว้ข้างต้น) หรือทั้งสองอย่าง

สรุป: ตัวต้านทานเป็นแพตช์สีดำในแผ่นป้องกัน ความต้านทานสามารถวัดได้ด้วยมัลติมิเตอร์ เมื่อบรรจุภัณฑ์มีขนาดใหญ่ค่าความต้านทานจะถูกแทนด้วยตัวเลข วิธีการดังกล่าวข้างต้น แน่นอนว่าค่าความต้านทานโดยทั่วไปมีการเบี่ยงเบน ตัวต้านทานมีความแม่นยำทั้งหมด หากตัวต้านทาน10KΩเป็น +/- 5% ความต้านทานจะเป็น9.5KΩ-10.5KΩ

C1, C2: เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวเก็บประจุไม่สามารถทำได้อย่างฉับพลันจึงทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมและตัวกรองแบบทันที สรุป: ตัวเก็บประจุเป็นแพทช์สีเหลืองในคณะกรรมการป้องกันรูปแบบแพคเกจมากกว่า 0402 นอกจากนี้ยังมีแพคเกจ 0603 ไม่กี่ (ยาว 1.6 มม. กว้าง 0.8 มม.); มัลติมิเตอร์ที่ใช้ในการตรวจสอบความต้านทานของมันโดยทั่วไปจะไม่มีที่สิ้นสุดหรือระดับMΩ; การรั่วไหลของตัวเก็บประจุจะสร้างการใช้พลังงานมีขนาดใหญ่และไฟฟ้าลัดวงจรไม่มีการกู้คืนตัวเอง FUSE: FUSE สามัญหรือ PTC (ตัวย่อของค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวกหมายถึงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิบวก) ป้องกันไม่ให้กระแสสูงและอุณหภูมิสูงไม่ปลอดภัยซึ่ง PTC นั้นมีฟังก์ชั่นการกู้คืนตัวเอง

สรุป: โดยทั่วไปแล้ว FUSE จะเป็นแพทช์สีขาวในแผงป้องกัน LITTE จัดให้มี FUSE เพื่อทำเครื่องหมายอักขระ DT บน FUSE ตัวละครแสดงกระแสไฟที่ FUSE สามารถทนได้ ตัวอย่างเช่นกระแสที่ได้รับการจัดอันดับที่ D คือ 0.25A และ S คือ 4A, T สำหรับ 5A เป็นต้น

U1: การควบคุม IC; ฟังก์ชั่นทั้งหมดของคณะกรรมการป้องกันได้รับการตระหนักโดย IC ที่ควบคุม C-MOS เพื่อดำเนินการสลับโดยการตรวจสอบความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง VDD และ VSS และความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่าง VM และ VSS

Cout: ขั้วควบคุมมากเกินไป; ควบคุมสวิตช์หลอด MOS ผ่านแรงดันเกตของทรานซิสเตอร์ MOS T2

Dout: ปล่อยกระแสเกิน, เกินปัจจุบัน, สถานีควบคุมการลัดวงจร; ควบคุมสวิตช์หลอด MOS ผ่านแรงดันเกตของ MOSFET T1

VM: กระแสเกินและป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรขั้วตรวจจับแรงดันไฟฟ้า; การป้องกันกระแสเกินและการลัดวงจรของวงจรโดยการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของเทอร์มินัล VM

(U (VM) = I * R (MOSFET))

สรุป: โดยทั่วไป IC เป็นแพคเกจ 6 พินในคณะกรรมการป้องกัน วิธีการจำแนกพินมีดังต่อไปนี้พินแรกทำเครื่องหมายใกล้จุดดำบนบรรจุภัณฑ์จากนั้นหมุนทวนเข็มนาฬิกาเป็นสองและสาม 4, 5, 6 พิน; หากไม่มีเครื่องหมายจุดดำบนตัวอักษรที่ด้านล่างซ้ายของบรรจุภัณฑ์เป็นพินแรกและพินอื่น ๆ นั้นคล้ายทวนเข็มนาฬิกาทวนเข็มนาฬิกา C-MOS: หลอดเอฟเฟกต์สนาม; ฟังก์ชั่นการป้องกันผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน; การเชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง, การเชื่อมเสมือน, การเชื่อมที่ผิดพลาด, การสลายจะทำให้แบตเตอรี่ไม่มีการป้องกัน, ไม่มีการแสดง, แรงดันเอาต์พุตต่ำและปรากฏการณ์ที่ไม่พึงประสงค์อื่น ๆ

สรุป: CMOS โดยทั่วไปจะมีแพ็คเกจ 8 พินในแผงป้องกัน ประกอบด้วยหลอด MOS สองหลอดซึ่งเทียบเท่ากับสวิตช์สองตัวซึ่งตามลำดับควบคุมการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและการจ่ายกระแสเกินการป้องกันกระแสเกินและการลัดวงจร วิธีการของความแตกต่างเป็นเช่นเดียวกับ IC

ภายใต้สภาวะปกติของบอร์ดป้องกัน Vdd อยู่ในระดับสูง Vss และ VM อยู่ในระดับต่ำ Dout และ Cout อยู่ในระดับสูง เมื่อพารามิเตอร์ใด ๆ ของ Vdd, Vss, VM ถูกเปลี่ยนระดับของ Dout หรือ Cout จะเกิดขึ้น เปลี่ยนในเวลานี้ MOSFET ดำเนินการที่สอดคล้องกัน (เปิดและปิดวงจร) ดังนั้นจึงตระหนักถึงฟังก์ชั่นการป้องกันและการกู้คืนของวงจร