แผงป้องกันแบตเตอรี่ลิเธียมช่วยรักษาเซลล์ให้ปลอดภัยและเชื่อถือได้อย่างไร

แผ่นป้องกันพีซีบีสีเขียวสำหรับ แบตเตอรี่ลิธีอุตสาหกรรม ป้องกันไม่ให้แบตเตอรี่ชาร์จเกิน คายประจุเกิน และลัดวงจร โดยการควบคุมการทำงานของ MOS ในวงจร

ใช้คุณสมบัติของ MOS อย่างชาญฉลาด เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินโดยไม่ต้องเพิ่มอุปกรณ์เสริม

เส้นป้องกันแรก - "เสื้อกั๊กเกราะกันกระสุน" ของเซลล์แบตเตอรี่

สารเคมีภายในแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถติดไฟและระเบิดได้ คุณสมบัติทางเคมีไม่ค่อยเสถียร และจะเกิดปัญหาหากแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าสูงหรือต่ำเกินไป

แบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปทุกก้อนจะมาพร้อมกับแผ่นป้องกันเมื่อออกจากโรงงาน

หน้าที่ของแผ่นป้องกันนี้มีข้อจำกัดมาก มันให้เพียงการป้องกันขั้นต่ำเท่านั้น

ให้การป้องกันพื้นฐานที่สุดเมื่อแรงดันขาเข้าสูงกว่า 4.4V แรงดันต่ำกว่า 2.1V หรือเกิดลัดวงจร (กระแสชั่วขณะเกินขนาด)

แผ่นป้องกันการชาร์จใช้ชิ้นส่วนพื้นฐานที่สุดเพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือสูงและความไวสูงของโมดูล

• ตามแผนผังวงจร ไอซีควบคุมจะตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่ลิเธียม และควบคุมการเปิด-ปิดของท่อโมส (MOS) เพื่อควบคุมการเปิด-ปิดของวงจรการชาร์จ

• ฟิวส์จะป้องกันไม่ให้ไอซีควบคุมเสียหาย และตัดการเชื่อมต่อวงจรการชาร์จอย่างรวดเร็วหากเกิดภาวะลัดวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าสูง

การชาร์จปกติ

 การป้องกันการชาร์จเกิน

ขา 5 ของไอซีควบคุมตรวจพบแรงดันเกิน → ปิด Q2 → วงจรการชาร์จถูกปิดการทำงาน

• เงื่อนไขการกลับสู่สภาวะปกติ

แรงดันไฟฟ้าภายนอกสำหรับการชาร์จลดลง

เซลล์แบตเตอรี่ปล่อยประจุบางส่วนและแรงดันของเซลล์แบตเตอรี่ลดลง

 

การปล่อยประจุปกติ

การป้องกันการปล่อยเกิน

ตรวจจับแรงดันไฟฟ้า Vdd-Vss ของไอซีควบคุมเมื่อเกิดแรงดันต่ำ → ปิดการทำงานของ Q1 → วงจรปล่อยประจุจะถูกปิดการทำงาน

 

การป้องกันกระแสลัดวงจรเกินขนาด

ฟิวส์ - จะตัดการเชื่อมต่อเมื่อมีกระแสชั่วขณะขนาดใหญ่ สิ่งนี้เพื่อป้องกันไม่ให้ไอซีควบคุมเสียหาย เป็นการป้องกันทางกายภาพล้วนๆ และเป็นมาตรการรับประกันขั้นสุดท้าย

แนวทางปฏิบัติทั่วไปในปัจจุบันคือการใช้ลักษณะความต้านทานภายในของโมสเฟตในการตรวจสอบภาวะกระแสเกิน

ก่อนการอธิบาย จำเป็นต้องชี้แจงให้ชัดเจน

• ความต้านทานภายในของหลอดโมสเฟตประมาณ 30m ω และค่าความต้านทานรวมของหลอดโมสเฟตสองตัวคือ 60m ω .

• ตามทฤษฎี: เมื่อตัวต้านทานมีกระแสไหลผ่าน 10mA และ 1A ความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองข้างจะแตกต่างกัน

ไอซีควบคุมโดย

• ความต่างศักย์ระหว่างปลายทั้งสองของโมส์ Vds

• ความต้านทานภายในของโมส์ Rds

• เกณฑ์ที่ตั้งไว้ภายในไอซีควบคุมมักจะอยู่ที่ 0.1 โวลต์

ตามกฎของโอห์ม

I = Vds / Rds = 0.1V / 0.06 ω ~ 2A

นี่คือวิธีที่ไอซีควบคุมตรวจจับแรงดันผ่านพิน 2 ความต่างของแรงดันเพียงเล็กน้อยสามารถกระตุ้นเกณฑ์ที่ผู้ผลิตตั้งไว้ล่วงหน้าได้

เกิน P2 เกินค่าแรงดันที่กำหนด → ตรวจสอบว่าเกิดกระแสเกิน > 1A → การปิดการทำงานของท่อ MOS → การตัดการเชื่อมต่อวงจร

การตรวจสอบภาวะกระแสเกินโดยไม่ต้องเพิ่มอุปกรณ์เสริม