Принцип рада круга равнотеже ћелија

Заштитна плоча литијумске батерије разликује се у складу са ИЦ заштитом батерије, напоном и другим различитим параметрима. Заштитна плоча има две основне компоненте: заштитну ИЦ, која је тачнија за добијање поузданих заштитних параметара; друга је МОСФЕТ жица у главном делу. Делује као брзи прекидач у кругу пуњења и пражњења за обављање заштитних радњи. Нека ГГ бр. 39 објасни са ДВ01 са двоструком НМОС цевчом 8205А.

Принцип склопа уређаја за заштиту кола за балансирање литијумске батерије приказан је на горњој слици. Уопштено говорећи, то се углавном остварује преко контроле заштите батерије ИЦДВ01 и спољног прекидача за пражњење М1 и прекидача за пуњење М2. Контролна ИЦ је одговорна за надгледање напона батерије и струје петље и контролу капија два МОСФЕТ-а. МОСФЕТ-ови делују као прекидачи у колу. Када су терминали П + / П- прикључени на пуњач и батерија се нормално пуни, М1 и М2 су у проводљивости. Статус: Када управљачка ИЦ открије абнормално пуњење, искључује М2 да би прекинула пуњење. Када се П + / П- терминал прикључи на терет и батерија се нормално испразни, укључују се и М1 и М2; када управљачка ИЦ детектује абнормално пражњење, М1 се искључује да би прекинуо пражњење.

Коло има функције заштите од прекомерног пуњења, заштите од прекомерног пражњења, заштите од прекомерне струје и кратког споја.

Принцип рада кола баланса батерије се анализира на следећи начин:

1) нормално стање

У нормалном стању, ГГ куот; ЦО ГГ куот; и ГГ куот; ДО ГГ куот; пинови ДВ01 излажу висок напон у колу. Оба МОСФЕТ-а су укључена и батерија се може слободно пунити и празнити. Будући да је отпор МОСФЕТ-а на малом, обично мањи од 30 милиома, па његов отпор има мало утицаја на перформансе кола.

У овом стању тренутна потрошња заштитног круга је уА.

2) Заштита од прекомерног пуњења

Метод пуњења потребан за литијум-јонске батерије је константна струја / константан напон. У почетној фази пуњења то је пуњење константном струјом. Са поступком пуњења, напон ће порасти на 4,2 В (у зависности од материјала позитивне електроде, неке батерије захтевају константну вредност напона од 4,1 В), пређите на пуњење са константним напоном док струја не буде све мања и мања. Када се батерија пуни, ако круг пуњача изгуби контролу, напон батерије ће се и даље пунити константном струјом након што напон акумулатора пређе 4,2 В. У овом тренутку, напон батерије ће и даље расти. Када се напон акумулатора напуни на више од 4,3 В, хемијски услови батерије ће се појачати, узрокујући оштећење батерије или сигурносне проблеме.

У батерији са заштитним кругом, када управљачки ИЦ (ДВО1) открије да напон акумулатора достигне 4,3 В (ову вредност одређује управљачки ИЦ, различити ИЦ имају различите вредности), његов ГГ куот; ЦО ГГ куот; пин ће се променити са високог напона на нулти напон, а М2 ће се укључити, односно искључити, чиме ће се прекинути круг пуњења, чиме пуњач више неће моћи да пуни батерију и играће улогу заштите од прекомерног пуњења. Тренутно, због постојања телесне диоде ВД2 на М2, батерија може да празни спољно оптерећење кроз диоду. Када контролна ИЦ детектује да напон акумулатора прелази 4,05 В и пошаље сигнал за искључивање М2, прекомерно пуњење се ослобађа и М2 се укључује да започне пуњење.

3. Заштита од прекомерног пражњења

Када батерија празни спољно оптерећење, њен напон ће се постепено смањивати током процеса пражњења. Када напон батерије падне на 2,5 В, њен капацитет је потпуно испражњен. У овом тренутку, ако батерија настави да празни терет, то ће проузроковати оштећење батерије. Трајна оштећења

У процесу пражњења акумулатора, када управљачка ИЦ открије да је напон акумулатора нижи од 2,5 В (ову вредност одређује управљачка ИЦ, различити ИЦ имају различите вредности), његов ГГ куот; ДО ГГ куот; пин ће се променити са високог напона на нулти напон, чинећи М1 Укључује се и искључује, што прекида круг пражњења, тако да батерија више не може да празни оптерећење, што игра улогу заштите од прекомерног пражњења. У овом тренутку, због постојања телесне диоде ВД1 од М1, пуњач може пунити батерију преко ове диоде.

Пошто се напон акумулатора не може смањити у стању заштите од прекомерног пражњења, тренутна потрошња заштитног круга мора бити изузетно мала. Тренутно ће управљачка ИЦ ући у стање ниске потрошње енергије, а потрошња енергије целог заштитног круга биће мања од 0,1 уА.

4. Заштита од прекомерне струје

Када батерија нормално испразни терет, када струја пражњења пролази кроз два МОСФЕТ-а серијски спојена, због отпора МОСФЕТ-ова на напону, на оба краја МОСФЕТ-а ће се створити напон. Вредност напона У=И * РДС * 2, РДС је појединачни МОСФЕТ-отпор проводљивости, ГГ куот; ЦС ГГ куот; пин на управљачкој ИЦ открива вредност напона. Ако је оптерећење из неког разлога абнормално, струја петље ће се повећати. Када је струја петље довољно велика да направи У ГГ гт; 0,15 В (ову вредност контролише ИЦ одлучује да различити ИЦ имају различите вредности), његов „ДО“ пин ће се променити са високог напона на нулти напон, окрећући М1 од на на искључен, што прекида круг пражњења и чини струју у колу нулом. За заштиту од прекомерне струје.

У горе наведеном управљачком процесу, може се видети да вредност откривања прекомерне струје не зависи само од контролне вредности управљачке ИЦ, већ и од отпора МОСФЕТ-а на отпорности. Када је отпор МОСФЕТ-а на повећању већи, надструјна заштита истог контролног ИЦ Што је мања вредност.

5. Заштита од кратког споја

Када батерија празни терет, ако је струја петље толико велика да је У ГГ гт; 1В (ову вредност одређује контролна ИЦ, различити ИЦ имају различите вредности), контролна ИЦ ће пресудити да је оптерећење кратко спојено , и његов ГГ куот; ДО ГГ куот; пин ће се брзо окрећући од високог напона до нултог напона, М1 се укључује, искључује, чиме се прекида струјни круг и игра улогу заштите од кратког споја. Време кашњења заштите од кратког споја је изузетно кратко, обично мање од 7 микросекунди. Његов принцип рада је сличан заштити од прекомерне струје

ЦС пин ДВ01 је тренутни пин за откривање. Када је излаз кратко спојен, пад напона МОСФЕТ-а за контролу пуњења и пражњења нагло се повећава, а напон ЦС пина брзо расте. Излазни сигнал ДВ01 чини да се МОСФЕТ за контролу пуњења и пражњења брзо искључи, чиме се постиже заштита од прекомерне струје или кратког споја.