Πώς τα πίνακες προστασίας μπαταριών λιθίου διατηρούν τα κελιά ασφαλή και αξιόπιστα;

Η πράσινη πλακέτα προστασίας PCB για λιθίου μπαταρίες εμποδίζει την υπερφόρτιση, την υπερεκκένωση και τα βραχυκυκλώματα της μπαταρίας, ελέγχοντας το άναμα-σβήσιμο του MOS στο κύκλωμα.

Αξιοποιεί με έξυπνο τρόπο τα χαρακτηριστικά του MOS για να αποτρέψει το υπερρεύμα, χωρίς να προσθέτει επιπλέον συσκευές.

Η πρώτη γραμμή προστασίας - το "ανθεκτικό γιλέκο" της κυψέλης μπαταρίας

Τα εσωτερικά στοιχεία των λιθιοϊονικών μπαταριών είναι εύφλεκτα και εκρηκτικά, οι χημικές τους ιδιότητες δεν είναι πολύ σταθερές, και προκύπτουν προβλήματα αν η τάση και το ρεύμα είναι πολύ μεγάλα ή πολύ μικρά.

Κάθε τυποποιημένη λιθιοϊονική μπαταρία έρχεται με πλακέτα προστασίας όταν εγκαταλείπει το εργοστάσιο

Η λειτουργία αυτής της πλακέτας προστασίας είναι πολύ περιορισμένη. Παρέχει μόνο την ελάχιστη προστασία.

Παρέχει την πιο βασική προστασία όταν η τάση εισόδου είναι μεγαλύτερη από 4,4 V, η τάση είναι χαμηλότερη από 2,1 V ή υπάρχει βραχυκύκλωμα (υπερβολικό παροδικό ρεύμα).

Η πλακέτα προστασίας φόρτισης χρησιμοποιεί τα πιο βασικά στοιχεία για να εξασφαλίσει την υψηλή αξιοπιστία και την υψηλή ευαισθησία του μοντέλου.

• Σύμφωνα με το διάγραμμα, το ελεγκτικό ολοκληρωμένο κύκλωμα παρακολουθεί την κατάσταση της μπαταρίας λιθίου και ελέγχει το άναμμα και σβήσιμο του σωλήνα MOS για να ελέγξει το άναμμα και σβήσιμο του κυκλώματος φόρτισης.

• Η ασφάλεια εμποδίζει τη βλάβη του ελεγκτικού ολοκληρωμένου κυκλώματος και αποσυνδέει γρήγορα το κύκλωμα φόρτισης σε περίπτωση βραχυκυκλώματος με υψηλό ρεύμα.

Κανονική φόρτιση

 Προστασία από υπερφόρτιση

Το Pin5 του ελεγκτικού ολοκληρωμένου κυκλώματος ανιχνεύει υπερτάση → απενεργοποιεί το Q2 → το κύκλωμα φόρτισης απενεργοποιείται

• Προϋποθέσεις ανάκαμψης

Η εξωτερική τάση φόρτισης μειώνεται

Η κυψέλη της μπαταρίας εκφορτώνεται εν μέρει και η τάση της κυψέλης μειώνεται

 

Κανονική εκφόρτωση

Προστασία από υπερβολική έκπτωση

Η τάση Vdd-Vss του ελεγκτή IC ανιχνεύει υποτάσια → απενεργοποιεί το Q1 → το κύκλωμα εκφόρτισης απενεργοποιείται

 

Προστασία από υπερρεύματα λόγω βραχυκυκλώματος

Ασφάλεια - Θα αποσυνδεθεί όταν υπάρχει μεγάλο παροδικό ρεύμα. Αυτό γίνεται για να αποφευχθεί η βλάβη του ελεγκτή IC. Είναι μια αποκλειστικά φυσική προστασία και η τελευταία εγγύηση.

Η συνηθισμένη πρακτική αυτήν τη στιγμή είναι η χρήση των χαρακτηριστικών εσωτερικής αντίστασης του MOS για τον προσδιορισμό του υπερρεύματος.

Πριν από την εισαγωγή, είναι απαραίτητο να διευκρινιστεί

• Η εσωτερική αντίσταση του σωλήνα MOS είναι περίπου 30m ω , και η συνολική αντίσταση των δύο σωλήνων MOS είναι 60m ω .

• Θεωρία: Όταν ένας αντιστάτης διαρρέεται από ρεύμα 10mA και 1A, η διαφορά τάσης στα άκρα του είναι διαφορετική.

Έλεγχος IC από

• Διαφορά τάσης μεταξύ των δύο άκρων του MOS Vds

• Εσωτερική αντίσταση MOS Rds

• Το κατώφλι που ορίζεται εντός του IC ελέγχου είναι συνήθως 0,1 V

Σύμφωνα με το νόμο του Ohm

I = Vds / Rds = 0,1V / 0,06 ω ~ 2A

Με αυτόν τον τρόπο το IC ελέγχου ανιχνεύει την τάση μέσω του Pin2. Μια μικρή διαφορά τάσης μπορεί να ενεργοποιήσει το κατώφλι που έχει προκαθοριστεί από τον κατασκευαστή.

Το P2 υπερβαίνει το κατώφλι τάσης → προσδιορισμός υπερρεύματος > 1A → απενεργοποίηση του σωλήνα MOS → αποσύνδεση του κυκλώματος.

προσδιορισμός υπερρεύματος χωρίς προσθήκη επιπλέον συσκευών.