كيف تحافظ لوحات حماية بطاريات الليثيوم على سلامة الخلايا وموثوقيتها؟

لوحة حماية PCB الخضراء لـ بطاريات الليثيوم يمنع البطارية من الشحن الزائد والتفريغ الزائد والدائرة القصيرة عن طريق التحكم في تشغيل وإيقاف MOS في الدائرة.

استخدم خصائص MOS بذكاء لمنع التيار الزائد دون إضافة أجهزة إضافية.

خط الحماية الأول - "السترة الواقية من الرصاص" لخلية البطارية

حشوات بطاريات الليثيوم قابلة للاشتعال والانفجار، وخصائصها الكيميائية ليست مستقرة للغاية، وتوجد مشاكل إذا كان الجهد والتيار كبيرين جدًا أو صغيرين جدًا.

تأتي كل بطارية ليثيوم عادية مزودة بلوحة حماية عند خروجها من المصنع

وظيفة هذه اللوحة الواقية محدودة للغاية، فهي توفر الحد الأدنى من الحماية.

يوفر الحماية الأساسية عندما يكون جهد الدخل أعلى من 4.4 فولت، أو الجهد أقل من 2.1 فولت، أو في حالة حدوث ماس كهربائي (تيار عابر زائد).

تستخدم لوحة حماية الشحن المكونات الأساسية لضمان الموثوقية العالية والحساسية العالية للوحدة.

• وفقًا للرسم التخطيطي، تراقب دائرة التحكم IC حالة بطارية الليثيوم وتتحكم في تشغيل وإيقاف أنبوب MOS للتحكم في تشغيل وإيقاف دائرة الشحن.

• يمنع المصهر فشل دائرة التحكم ويفصل دائرة الشحن بسرعة في حالة حدوث ماس كهربائي مع تيار مرتفع.

الشحن العادي

 حماية من الشحن الزائد

يكتشف Pin5 من دائرة التحكم IC الجهد الزائد → إيقاف تشغيل Q2 → تم إيقاف تشغيل دائرة الشحن

• شروط التعافي

انخفاض جهد الشحن الخارجي

تم تفريغ خلية البطارية جزئيًا وانخفض جهد خلية البطارية

 

إفرازات طبيعية

حماية من الإفراط في الشحن

يكتشف جهاز التحكم IC Vdd-Vss انخفاض الجهد → إيقاف تشغيل Q1 → تم إغلاق دائرة التفريغ

 

حماية من التيار الزائد من ماس كهربائي

فيوز - يُفصل عند وجود تيار عابر كبير. هذا لمنع تعطل دائرة التحكم المتكاملة. إنه حماية مادية بحتة، وهو الضمان الأخير.

الممارسة الشائعة الآن هي استخدام خصائص المقاومة الداخلية لـ MOS لتحديد التيار الزائد.

قبل المقدمة لا بد من التوضيح

• المقاومة الداخلية لأنبوب MOS حوالي 30 متر ω ، والمقاومة الكلية لأنبوبي MOS هي 60 مترًا ω .

• النظرية: عندما يمرر المقاوم تيارًا بقوة 10 مللي أمبير وتيارًا بقوة 1 أمبير، يكون فرق الجهد بين الطرفين مختلفًا.

التحكم في IC بواسطة

• فرق الجهد بين طرفي MOS Vds

• المقاومة الداخلية لـ MOS Rds

• الحد الأقصى المحدد داخل دائرة التحكم المتكاملة هو 0.1 فولت بشكل عام

وفقا لقانون أوم

I = Vds / Rds = 0.1V / 0.06 ω ~ 2أ

هكذا تكتشف دائرة التحكم المتكاملة الجهد عبر الدبوس ٢. فرق بسيط في الجهد قد يُفعّل العتبة المُحددة مسبقًا من قِبل الشركة المُصنّعة.

تجاوز P2 يتجاوز عتبة الجهد → تحديد التيار الزائد > 1 أمبير → إغلاق أنبوب MOS → فصل الدائرة.

تحديد التيار الزائد دون إضافة أجهزة إضافية.