リチウム電池保護ボードの原理の詳細な分析

リチウム電池（充電式）が保護を必要とする理由は、それ自体の特性によって決まります。リチウム電池自体の材質は、過充電、過放電、過電流、短絡、超高温の充電と放電ができないため、リチウム電池のリチウム電池アセンブリは、常に絶妙な保護ボードと電流ヒューズに従います。

リチウム電池の保護機能は、通常、保護回路基板とPTC電流デバイスの調整によって実行され、保護プレートは電子回路で構成され、時間の正確な監視電池の電圧と回路電流および制御電流ループの環境下で40 ℃から+ 85 ℃オンとオフの時間。 PTCは、高温でのバッテリーの深刻な損傷を防ぎます。

通常のリチウム電池保護ボードには、通常、制御IC、MOSスイッチ、抵抗、コンデンサ、および補助デバイスFUSE、PTC、NTC、ID、メモリなどが含まれます。制御ICは、通常の状態でMOSスイッチをオンにするように制御し、セルと外部回路をオンにし、セル電圧またはループ電流が規定値を超えると、直ちにMOSスイッチを制御してオンにします。オフにし、セルの安全性を保護します。

リチウム電池保護ボードの原理の詳細な分析

保護ボードが正常な場合、Vddは高レベル、Vss、VMは低レベル、DOおよびCOは高レベルです。 Vdd、Vss、VMのいずれかのパラメータが変更されると、DOまたはCOのレベルは次のようになります。変更が発生しました。

1.過充電検出電圧：通常状態では、CO端子がハイレベルからローレベルに変化すると、VddはVDDとVSSの間の電圧まで徐々に上昇します。

2.過充電解除電圧：充電状態では、CO端子が低レベルから高レベルに変化すると、VddはVDDとVSSの間の電圧まで徐々に低下します。

3.過放電検出電圧：通常状態では、DO端子がハイレベルからローレベルに変化すると、VddはVDDとVSSの間の電圧まで徐々に低下します。

4.過放電解放電圧：過放電状態では、DO端子が低レベルから高レベルに変化すると、VddはVDDとVSSの間の電圧まで徐々に上昇します。

5.過電流1検出電圧：通常の状態では、DOが高レベルから低レベルに変化すると、VMはVMとVSSの間の電圧まで徐々に上昇します。

6.過電流2検出電圧：通常状態では、DO端子が高レベルから低レベルに変化すると、VMはOVから1ms以上4ms以下の速度でVMとVSS間の電圧まで上昇します。 。

7.負荷短絡検出電圧：通常状態では、DO端子が高レベルから低レベルに変化すると、VMはOVからVMとVSSの間の電圧まで1μS以上50μS以下の速度で上昇します。レベル。

8.充電器検出電圧：過放電状態では、VMは徐々にOVに低下し、VM-VSS電圧は低レベルから高レベルに変化します。

9.通常動作時の消費電流：通常状態では、VDD端子（IDD）を流れる電流が通常動作時の消費電流になります。

10.過放電電流消費量：放電状態では、VDD端子（IDD）を流れる電流が過電流放電電流消費量です。

1、正常状態

通常状態では、N1の「CO」ピンと「DO」ピンが回路に高電圧を出力し、両方のMOSFETが導通状態にあり、バッテリーは自由に充電および放電できます。 MOSFETのオン抵抗は小さいため、通常は30ミリオーム未満であり、そのオン抵抗は回路の性能にほとんど影響を与えません。この状態での保護回路の消費電流はμAレベルで、通常は7μA未満です。

2、過充電保護

リチウムイオン電池には、定電流/定電圧が必要です。充電の初期段階では、定電流で充電されます。充電プロセスとして、電圧は4.2Vに上昇し（カソードの材質によっては、4.1Vの定電圧が必要なバッテリーもあります）、電流がどんどん小さくなるまで定電圧充電に切り替えます。バッテリーの充電中に充電回路が制御を失うと、バッテリー電圧は4.2Vを超え、定電流充電を継続します。このとき、バッテリー電圧は上昇し続けます。バッテリー電圧が4.3Vを超えて充電されると、バッテリーの化学的副反応が増加し、バッテリーの損傷や安全上の問題を引き起こします。保護回路付きのバッテリーでは、制御ICがバッテリー電圧が4.28Vに達することを検出すると（この値は制御ICによって決定され、ICごとに値が異なります）、その「CO」ピンは高電圧からゼロ電圧に変化します。 。 V2をオンからオフに切り替えるために、充電回路が遮断され、充電器はバッテリーを充電できなくなります。これは、過充電保護として機能します。このとき、V2ダイオードVD2が存在するため、バッテリーはダイオードを介して外部負荷を放電することができます。制御ICがバッテリー電圧が4.28Vを超えたことを検出してからV2信号がオフになるまでに遅延時間があります。この遅延の持続時間はC3によって決定され、干渉による誤判断を避けるために通常は約1秒に設定されます。

このページには、機械翻訳の内容が含まれています。