Hur skyddsplattor för litiumbatterier håller cellerna säkra och pålitliga?

Det gröna PCB-skyddskortet för litiumbatterier förhindrar att batteriet överladdas, urladdas för mycket och kortslutning genom att styra på/av MOS i kretsen.

Utnyttja MOS-egenskaper på ett smart sätt för att förhindra överström utan att lägga till extra komponenter.

Den första skyddslinjen – battericellens "kulsäkra väst"

Lithiumbatteriers innehåll är brandfarligt och explosivt, deras kemiska egenskaper är inte särskilt stabila, och det uppstår problem om spänningen och strömmen är för hög eller för låg.

Varje vanligt litiumbatteri levereras med ett skyddskort från fabriken

Denna skyddsplattas funktion är mycket begränsad. Den ger endast minimal skydd.

Ger den mest grundläggande skyddet när inspänningen är högre än 4,4 V, spänningen är lägre än 2,1 V eller vid kortslutning (övergående överström).

Laddningsskyddskortet använder de mest grundläggande komponenterna för att säkerställa modulens höga tillförlitlighet och känslighet.

• Enligt schematisk diagram övervakar kontroll-IC:n statusen på litiumbatteriet och styr på/av MOS-röret för att kontrollera laddningskretsens på/av-funktion.

• Säkringen förhindrar att kontroll-IC:n går sönder och kopplar snabbt ifrån laddningskretsen vid kortslutning med hög ström.

Normal laddning

 Överbelastning

Kontroll-IC pin 5 upptäcker överspänning → stänger av Q2 → laddningskretsen är avstängd

• Återställningsvillkor

Extern laddningsspänning sjunker

Battericellen urladdas delvis och spänningen i battericellen sjunker

 

Normal urladdning

Överutladdningsskydd

Styr-IC Vdd-Vss spänning upptäcker underspänning → stänger av Q1 → urladdningskretsen stängs av

 

Kortslutningsoverströmsskydd

Säkring - Den kopplar från vid stor transient ström. Detta för att förhindra att styr-IC går sönder. Det är ett rent fysiskt skydd och den sista säkerhetsgarantin.

Det vanliga nu är att använda MOS-transistorns inre motståndsegenskaper för att avgöra överström.

Innan introduktionen måste det klargöras

• MOS-rörets inre motstånd är cirka 30m ω , och den totala resistansen i de två MOS-rören är 60m ω .

• Teori: När en resistor leder 10mA ström och 1A ström är spänningsdifferensen mellan ändarna olika.

Styrenhet IC av

• Spänningsdifferens mellan MOS Vds båda ändar

• MOS intern resistans Rds

• Tröskeln som är inställd inuti styrenheten IC är generellt 0,1 V

Enligt Ohms lag

I = Vds / Rds = 0,1 V / 0,06 ω ~ 2 A

Så här upptäcker styrenheten IC spänning genom Pin2. En liten spänningsdifferens kan utlösa den fabriksinställda tröskeln.

Överskridande av P2 överskrider spänningsgränsen → avgör överström > 1 A → stänger av MOS-röret → kopplar från kretsen.

fastställa överström utan att lägga till ytterligare enheter.