Wie schützen Lithium-Batterie-Schutzplatinen die Zellen und sorgen für Sicherheit und Zuverlässigkeit?

Die grüne Leiterplatten-Schutzplatine für lithiumbatterien verhindert, dass die Batterie überladen, überentladen oder Kurzschluss erleidet, indem sie das Ein- und Ausschalten des MOS im Schaltkreis steuert.

Nutzt geschickt die MOS-Eigenschaften aus, um Überstrom zu verhindern, ohne zusätzliche Bauteile hinzuzufügen.

Die erste Schutzlinie – die „Schutzweste“ der Batteriezelle

Die Füllstoffe von Lithiumbatterien sind brennbar und explosiv, ihre chemischen Eigenschaften sind nicht sehr stabil, und es treten Probleme auf, wenn Spannung und Strom zu groß oder zu klein sind.

Jede reguläre Lithiumbatterie wird ab Werk mit einer Schutzplatine geliefert

Die Funktion dieser Schutzplatte ist sehr begrenzt. Sie bietet lediglich den minimalen Schutz.

Bietet grundlegenden Schutz, wenn die Eingangsspannung höher als 4,4 V ist, die Spannung unter 2,1 V liegt oder ein Kurzschluss (übermäßiger transiente Strom) vorliegt.

Die Ladeschutzplatine verwendet die grundlegendsten Bauteile, um hohe Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit des Moduls sicherzustellen.

• Gemäß dem Schaltplan überwacht die Steuer-IC den Zustand der Lithiumbatterie und steuert das Ein- und Ausschalten des MOS-Transistors, um so den Ladekreislauf ein- und auszuschalten.

• Die Sicherung verhindert, dass die Steuer-IC ausfällt, und trennt bei einem Kurzschluss mit hohem Strom schnell den Ladekreis.

Normales Laden

 Überlastschutz

Steuer-IC Pin5 erkennt Überspannung → schaltet Q2 aus → ladekreis wird abgeschaltet

• Wiederherstellungsbedingungen

Externe Ladespannung sinkt

Die Batteriezelle wird teilweise entladen und die Zellspannung sinkt

 

Normale Entladung

Schutz vor Überentladungen

Die Steuer-IC Vdd-Vss-Spannung erkennt eine Unterspannung → schaltet Q1 ab → der Entladekreis wird abgeschaltet

 

Kurzschluss-Überstromschutz

Sicherung - Sie wird unterbrochen, wenn ein großer transiente Strom auftritt. Dies dient dazu, einen Ausfall des Steuer-ICs zu verhindern. Es handelt sich um einen rein physikalischen Schutz und die letzte Sicherheit.

Die gängige Praxis ist es derzeit, die Eigenschaften des Innenwiderstands von MOS-Transistoren zur Erkennung von Überstrom zu nutzen.

Vor der Einführung muss geklärt werden

• Der Innenwiderstand der MOS-Röhre beträgt etwa 30 mΩ ω , und der Gesamtwiderstand der beiden MOS-Röhren beträgt 60 mΩ ω .

• Theorie: Wenn durch einen Widerstand 10 mA Strom und 1 A Strom fließen, ist die Spannungsdifferenz zwischen den beiden Enden unterschiedlich.

Steuerschaltung von

• Spannungsunterschied zwischen den beiden Enden des MOS Vds

• MOS-Interner Widerstand Rds

• Die innerhalb der Steuerschaltung eingestellte Schwelle beträgt in der Regel 0,1 V

Gemäß dem Ohmschen Gesetz

I = Vds / Rds = 0,1 V / 0,06 ω ~ 2 A

So erfasst die Steuerschaltung die Spannung über Pin2. Eine geringe Spannungsdifferenz kann die vom Hersteller voreingestellte Schwelle auslösen.

Überschreitung von P2 überschreitet die Spannungsschwelle → bestimmung von Überstrom > 1 A → die Abschaltung der MOS-Transistoren → das Trennen der Schaltung.

überstrom feststellen, ohne zusätzliche Geräte hinzuzufügen.