新聞中心

EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 鋰電池充電保護(hù)IC原理

鋰電池充電保護(hù)IC原理

作者: 時(shí)間:2010-09-26 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

鋰離子電池因能量密度高,使得難以確保電池的安全性。具體而言,在過(guò)度狀態(tài)下,電池溫度上升后能量將過(guò)剩,于是電解液分解而產(chǎn)生氣體,因內(nèi)壓上升而導(dǎo)致有發(fā)火或破裂的危機(jī)。反之,在過(guò)度放電狀態(tài)下,電解液因分解導(dǎo)致電池特性劣化及耐久性劣化(即次數(shù)降低)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180452.htm

鋰離子電池的電路就是要確保這樣的過(guò)度及放電狀態(tài)時(shí)的安全性,并防止特性的劣化。鋰離子電池的電路是由、及兩顆Power-MOSFET所構(gòu)成。其中保護(hù)為監(jiān)視電池電壓;當(dāng)有過(guò)度充電及放電狀態(tài)時(shí),則切換以外掛的Power-MOSFET來(lái)保護(hù)電池,保護(hù)的功能為: (1)過(guò)度充電保護(hù)、(2)過(guò)度放電保護(hù)、(3)過(guò)電流/短路保護(hù)。以下就這三項(xiàng)功能的保護(hù)動(dòng)作加以說(shuō)明

(1) 過(guò)度充電:

當(dāng)發(fā)生過(guò)度充電時(shí),電池內(nèi)電解質(zhì)會(huì)被分解,使得溫度上升并產(chǎn)生氣體,使得壓力上升而可能引起自燃或爆裂的危機(jī),保護(hù)IC用意就是要防止過(guò)充電的情形發(fā)生。

過(guò)度充電保護(hù)IC

當(dāng)外部充電器對(duì)充電時(shí),為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀況,此時(shí)保護(hù)IC需檢測(cè)電池電壓,當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時(shí)(假設(shè)電池過(guò)充點(diǎn)為4.25V)及激活過(guò)充電保護(hù),將Power MOS由ON'OFF,進(jìn)而截止充電。另外,過(guò)充電檢出,因噪聲所產(chǎn)生的誤動(dòng)作也是必須要注意的,以免判定為過(guò)充保護(hù),因此需要延遲時(shí)間的設(shè)定,而delay time也不能短于噪聲的時(shí)間。


(2) 過(guò)度放電:

在過(guò)度放電的情形下,電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低,鋰電池保護(hù)IC用以保護(hù)其過(guò)放電的狀況發(fā)生, 達(dá)成保護(hù)動(dòng)作。

過(guò)度放電保護(hù)IC:為了防止鋰電池過(guò)度放電之狀態(tài),假設(shè)鋰電池接上負(fù)載,當(dāng)鋰電池電壓低于其過(guò)放電電壓檢測(cè)點(diǎn)(假設(shè)設(shè)定為2.3V),將激活過(guò)放電保護(hù),將Power MOS由ON'OFF,進(jìn)而截止放電,達(dá)成保護(hù)以避免電池過(guò)放電現(xiàn)象發(fā)生, 并將電池保持在低靜態(tài)電流的狀態(tài)(standby mode),此時(shí)耗電為0.1uA

當(dāng)鋰電池接上充電器,且此時(shí)鋰電池電壓高于過(guò)放電電壓時(shí),過(guò)放電保護(hù)功能方可解除。

另外,為了對(duì)于脈沖放電之情形,過(guò)放偵測(cè)設(shè)有延遲時(shí)間用以預(yù)防此種誤動(dòng)作的發(fā)生。

(3) 過(guò)電流及短路電流

因?yàn)椴幻髟?放電時(shí)或正負(fù)極遭金屬物誤觸)造成過(guò)電流或短路電流發(fā)生,為確保安全,使其停止放電。
電流保護(hù)IC

當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況發(fā)生時(shí),保護(hù)IC將激活過(guò)(短路)電流保護(hù),此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將Power MOS的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形,若比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電,

公式為:

V-(過(guò)電流檢測(cè)電壓)=I(放電電流)*Rds(on)*2

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


上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)

關(guān)鍵詞: 原理 IC 保護(hù) 充電 鋰電池

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉