Kako ploče za zaštitu litijevih baterija čuvaju ćelije sigurnima i pouzdanim?

Zelena ploča za zaštitu tiskane ploče za s druge strane, radi se o električnim baterijama. sprječava prekomjerno punjenje, pražnjenje i kratki spoj baterije kontroliranjem uključivanja/isključivanja MOS-a u krugu.

Pametno iskorištava karakteristike MOS-a kako bi se spriječilo preveliko strujanje bez dodavanja dodatnih uređaja.

Prva linija zaštite - 'prsluk protiv metaka' ćelije baterije

Unutarnji sastojci litij-ionske baterije su zapaljivi i eksplozivni, njihova kemijska svojstva nisu vrlo stabilna, a javljaju se problemi ako je napon ili struja prevelika ili premala.

Svaka redovna litij-ionska baterija izlazi s tvorničkom pločom za zaštitu

Funkcija ove zaštitne ploče vrlo je ograničena. Ona osigurava samo minimalnu zaštitu.

Osigurava najosnovniju zaštitu kada je ulazni napon veći od 4,4 V, napon niži od 2,1 V ili postoji kratki spoj (prevelika privremena struja).

Ploča za zaštitu punjenja koristi najosnovnije komponente kako bi osigurala visoku pouzdanost i osjetljivost modula.

• Prema shematskom dijagramu, kontrolna IC nadzire stanje litij-ionske baterije i upravlja uključivanjem i isključivanjem MOS tranzistora kako bi kontrolirala uključivanje i isključivanje punjenja.

• Osigurač sprječava kvar kontrolne IC i brzo prekida krug punjenja ako dođe do kratkog spoja s visokom strujom.

Normalno punjenje

 Zaštita od prekomjernog punjenja

Kontrolna IC nožica 5 otkriva prenapon → isključuje Q2 → krug punjenja je isključen

• Uvjeti za obnovu

Vanjski napon punjenja pada

Ćelija baterije se djelomično isprazni i napon ćelije baterije pada

 

Normalno pražnjenje

ZAŠTITA OD PREMNOG IŠČARIVANJA

IC upravljački napon Vdd-Vss otkriva nedovoljan napon → isključuje Q1 → odvajanje strujnog kruga je zaustavljeno

 

Zaštita od prevelike struje pri kratkom spoju

Osigurač - Isključit će se kada postoji velika privremena struja. To je kako bi se spriječilo oštećenje upravljačkog IC-a. Radi se o isključivo fizičkoj zaštiti i posljednjem jamstvu.

Uobičajena praksa je korištenje karakteristika unutarnjeg otpora MOS-a za određivanje preopterećenja strujom.

Prije uvoda, potrebno je pojasniti

• Unutarnji otpor MOS cijevi iznosi oko 30m ω , a ukupni otpor dviju MOS cijevi je 60m ω .

• Teorija: Kada otpornik provodi struju od 10mA i 1A, razlika napona na dva kraja je različita.

Upravljački IC od

• Razlika napona između dva kraja MOS-a Vds

• Unutarnji otpor MOS-a Rds

• Prag postavljen unutar upravljačkog IC-a je općenito 0,1 V

Prema Ohmovom zakonu

I = Vds / Rds = 0,1 V / 0,06 ω ~ 2 A

Na ovaj način upravljački IC otkriva napon kroz kontakt Pin2. Mala razlika napona može pokrenuti pragu unaprijed postavljenu od strane proizvođača.

Prekoračenje P2 prelazi vremensku granicu napona → određivanje preopterećenja > 1 A → isključivanje MOS cijevi → isključivanje strujnog kruga.

odrediti prekomjernu struju bez dodavanja dodatnih uređaja.