Delovni princip vezja celične bilance

Zaščitna tabla litijevega akumulatorja je drugačna glede na ic, napetost in druge različne parametre zaščite baterije. Zaščitna tabla ima dve osnovni komponenti: zaščitni IC, ki je natančnejša za pridobitev zanesljivih zaščitnih parametrov; drugi je MOSFET niz v glavni Deluje kot hitro stikalo v tokokrog za polnjenje in praznjenje za izvajanje zaščitnih ukrepov. Razložimo z DW01 z dvojno NMOS cev 8205A.

Načelo vezja naprave za zaščito vezja litijevega akumulatorja je prikazano na zgornji sliki. Na splošno se ga v glavnem realizira z nadzorom zaščite baterij ICDW01 in zunanjim izpustnim stikalom M1 in stikalom za polnjenje M2. Kontrolni IC je odgovoren za spremljanje napetosti baterije in toka zanke ter nadzorovanje vrat dveh MOSFET- ov. MOSFETS delujejo kot stikala v vezju. Ko sta P+/P- terminala priključena na polnilnik in se baterija polni normalno, sta M1 in M2 v prevodu. Stanje: Ko ic kontrolnika zazna nenormalno polnjenje, izklopi M2, da prekine polnjenje. Ko je P+/P- terminal priključen na obremenitev in je baterija normalno izpuščena, sta tako M1 kot M2 vklopljena; ko kontrolni IC zazna nenormalno odvajanje, je M1 izklopljen, da prekine izpust.

Vezje ima funkcije zaščite pred polnjenjem, zaščite pred prenapolnjenjem, prekomerne zaščite in zaščite kratkega stika.

Delovno načelo tokokroga ravnotežja baterije se analizira na naslednji način:

1) Normalno stanje

V normalnem stanju sta "CO" in "DO" zatič DW01 izhodne visoke napetosti v vezju. Oba MOSFETa sta v stanju, baterijo pa lahko brezplačno polnite in izpustite. Ker je na-odpornost MOSFET majhna, običajno manj kot 30 miliohms, tako da ima njegova na-odpornost malo vpliva na delovanje vezja.

V tem stanju je trenutna poraba zaščitnega tokokroga UA.

2) Zaščita pred povečanim polnjenjem

Metoda polnjenja, potrebna za litij-ione baterije, je konstantna tok/konstantna napetost. V začetni fazi polnjenja je stalno tekoče polnjenje. S postopkom polnjenja se bo napetost dvignila na 4,2V (odvisno od pozitivnega elektrodnega materiala nekatere baterije zahtevajo stalno napetostno vrednost 4,1V), preklopite na stalno polnjenje napetosti, dokler tok ne postane manjši in manjši. Ko je baterija napolnjena, če polnilno vezje izgubi nadzor, bo napetost baterije še naprej napolnjena s stalnim tokom, potem ko napetost baterije presega 4,2V. V tem trenutku bo napetost baterije še naprej naraščala. Ko je napetost baterije napolnjena na več kot 4,3V, se bodo reakcije baterije na kemijo Stranske reakcije intenzivne, kar bo povzročilo poškodbe baterije ali varnostne težave.

V bateriji z zaščitnim tokokrogom, ko kontrolni IC (DWO1) zazna, da napetost baterije doseže 4,3V (to vrednost določi kontrolni IC, Drugi IC-i ima druge vrednosti), njegov "CO" pin se menja od visokonapetostne do Zero napetosti, pa M2 od pa dogadjaja, i na taj način odseče tokokrog za napajanje, tako da polnilnik ne sme da se napoji baterijom i igra ulogu zaštite nad napolnjenjem. V tem trenutku, zaradi obstoja telesne diode VD2 M2, lahko baterija izpusti zunanjo obremenitev skozi diode. Ko kontrolni IC zazna, da napetost baterije presega 4,05V in pošlje signal, da izklopi M2, se sprosti nadnapolnjenje, M2 pa je vklopljen za začetek polnjenja.

3. Pred zaščito pred praznjenjem

Ko baterija izpusti zunanjo obremenitev, se bo njena napetost postopoma zmanjšala s postopkom praznjenja. Ko se napetost akumulatorja spusti na 2,5V, je bila njegova zmogljivost popolnoma izpuščena. V tem trenutku, če bo baterija še naprej praznjenje obremenitve, bo povzročila poškodbe baterije. Stalna škoda

V postopku praznjenja baterije Kod kontrole IC detekcija da je napetost baterije manja od 2,5V (tu vrednost je odložila kontrolna IC, razlièiti IC-i ima razlièite vrednosti), njegov "DO" pin htijenje se menjati iz visokonapetostavnosti u nula napetost, tako da M1 On se pali od pa do ugasanja, a to odsjeèe toèku pražnjenja, tako da baterija ne bi vi e pražnjenje utovar , ki ima vlogo zaščite pred precedensom. V tem trenutku, zaradi obstoja telesne diode VD1 M1, lahko polnilec polni baterijo skozi to diode.

Ker napetosti baterije ni mogoče znižati v stanju zaščite pred prenapihom, mora biti trenutna poraba zaščitnega tokokroga izredno majhna. V tem trenutku bo kontrolni IC vstopil v stanje nizke porabe energije, poraba električne energije celotnega zaščitnega tokokroga pa bo manjša od 0,1uA.

4. Čezmerna zaščita

Ko baterija normalno izpusti obremenitev, ko izpustni tok poteka skozi dva MOSFETa, ki sta povezana v seriji, zaradi na-upornosti MOSFET, bo na obeh koncih MOSFET-a ustvarjena napetost. Napetostna vrednost U=I*RDS*2, RDS je ena sama MOSFET prevodna upornost, pin »CS« na kontrolnem IC zazna napetostno vrednost. Če je obremenitev iz nekega razloga nenormalna, se bo tok zanke povečal. Ko je tok zanke dovolj velik, da U>0.15V (to vrednost nadzira IC odloči, da imajo različni IC-ji različne vrednosti), se bo njegov "DO" pin spremenil iz visoke napetosti v ničelno napetost, pri tem pa bo M1 izklopljen, kar izklopi tokokrog izpusta in naredi tok v krogu nič. Na preveč trenutno zaščito.

V zgornjem postopku nadzora je mogoče videti, da je vrednost zaznavanja čezmernega toka odvisna ne le od kontrolne vrednosti kontrolnega IC, temveč tudi od odpornosti MOSFET. Ko je odpornost MOSFET večja, je čezmerna zaščita istega kontrolnega IC Manjša vrednost.

5. Zaščita kratkega stika

Ko baterija izpusti obremenitev, Če je petlja toliko velika da je U>1V (tu vrednost je odložila kontrolna IC, razlièiti IC ima razlièite vrednosti), kontrolni IC e presuditi da je tovar kratkokjuèan, a njegov "DO" pin htijenje hitro Turning from high voltage to nula voltage, M1 is turning from on to off, and e cuting the discharge circuit and playing the role of short circuit. Čas zakasnitve zaščite kratkega stika je izredno kratek, običajno manj kot 7 mikrosekuds. Njegovo delovno načelo je podobno sedanjemu varstvu

CS pin DW01 je trenutni detekcijo pin. Ko je izhod kratkega stika, se na napetostni padec naboja in kontrole praznjenja MOSFET močno poveča, napetost cs pina pa se hitro dvigne. Izhodni signal DW01 omogoča hitro izklop nadzora polnjenja in praznjenja MOSFET in s tem doseganje overcurrent ali Zaščita kratkega vezja.