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12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源鋰電池保護(hù)板工作原理及短路、過(guò)充等控制原理分析

來(lái)源:昂佳汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源 作者:昂佳科技 點(diǎn)擊:發(fā)表時(shí)間:2019-03-07 10:01:50
12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源鋰電池保護(hù)板
 
  12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源鋰電池保護(hù)板,16串磷酸鐵鋰電池保護(hù)板,18650電池保護(hù)板,線路板廠在雙面線路板設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)優(yōu)先考慮汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池保護(hù)板工作原理。鋰電池保護(hù)板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A進(jìn)行分布,其中包括其鋰電池保護(hù)板的正常工作行為。
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池保護(hù)板工作原理
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池保護(hù)板工作原理
 
  當(dāng)電芯電壓在2.5V至4.3V之間時(shí),DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平(等于供電電壓),第二腳電壓為0V。此時(shí)DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳,8205A內(nèi)的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)因其G極接到來(lái)自DW01 的電壓,故均處于導(dǎo)通狀態(tài),即兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)均處于開(kāi)狀態(tài)。此時(shí)電芯的負(fù)極與保護(hù)板的P-端相當(dāng)于直接連通,保護(hù)板有電壓輸出。
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池短路保護(hù)原理
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池短路保護(hù)原理
 
  12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池保護(hù)板圖在保護(hù)板對(duì)外放電的過(guò)程中,8205A內(nèi)的兩個(gè)電子開(kāi)關(guān)并不完全等效于兩個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān),而是等效于兩個(gè)電阻很小的電阻,并稱(chēng)為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻, 每個(gè)開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30m\U 03a9共約為60m\U 03a9,加在G極上的電壓實(shí)際上是直接控制每個(gè)開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時(shí),開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(幾十毫歐),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合,當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時(shí),開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾MΩ),相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓,負(fù)載電流增大則UA必然增大,因UA0.006L&TImes;IUA又稱(chēng)為8205A的管壓降,UA可以簡(jiǎn)接表明放電電流的大小。上升到0.2V時(shí)便認(rèn)為負(fù)載電流到達(dá)了極限值,于是停止第1腳的輸出電壓,使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管關(guān)閉,切斷電芯的放電回路,將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的最大電流是3.3A,實(shí)現(xiàn)了過(guò)電流保護(hù)。
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池過(guò)充保護(hù)原理
 
  汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源通過(guò)充電器正常充電時(shí),隨著充電時(shí)間的增加,內(nèi)部電芯的電壓將越來(lái)越高,當(dāng)電芯電壓升高到4.4V時(shí),DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過(guò)充電電壓狀態(tài),便立即斷開(kāi)第3腳的輸出電壓,使第3腳電壓變?yōu)?V,8205A內(nèi)的開(kāi)關(guān)管因第4腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護(hù)板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷,電芯將停止充電。保護(hù)板處于過(guò)充電狀態(tài)并一直保持。等到保護(hù)板的P 與P-間接上放電負(fù)載后,因此時(shí)雖然過(guò)充電控制開(kāi)關(guān)管關(guān)閉,但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的方向相同,故放電回路可以進(jìn)行放電,當(dāng)電芯的電壓被放到低于4.3V時(shí),DW01 停止過(guò)充電保護(hù)狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓,使8205A內(nèi)的過(guò)充電控制管導(dǎo)通,即電芯的B-與保護(hù)板P-又重新接上,電芯又能進(jìn)行正常的充放電。
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池過(guò)放保護(hù)原理
 
  當(dāng)汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源電芯通過(guò)外接的負(fù)載進(jìn)行放電時(shí),電芯的電壓將慢慢降低,同時(shí)DW01 內(nèi)部將通過(guò)R1電阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電芯電壓,當(dāng)電芯電壓下降到約2.3V時(shí)DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過(guò)放電電壓狀態(tài),便立即斷開(kāi)第1腳的輸出電壓,使第1腳電壓變?yōu)?V,8205A內(nèi)的開(kāi)關(guān)管因第5腳無(wú)電壓而關(guān)閉。此時(shí)電芯的B-與保護(hù)板的P-之間處于斷開(kāi)狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷,電芯將停止放電。保護(hù)板處于過(guò)放電狀態(tài)并一直保持。等到保護(hù)板的P 與P-間接上充電電壓后,DW01 經(jīng)B-檢測(cè)到充電電壓后便立即停止過(guò)放電狀態(tài),重新在第1腳輸出高電壓,使8205A內(nèi)的過(guò)放電控制管導(dǎo)通,即電芯的B-與保護(hù)板的P-又重新接上,電芯經(jīng)充電器直接充電。
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池短路保護(hù)過(guò)程
 
汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池短路保護(hù)過(guò)程
 
  12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源內(nèi)鋰電池保護(hù)板短路保護(hù)是過(guò)電流保護(hù)的一種極限形式,其控制過(guò)程及原理與過(guò)電流保護(hù)一樣,短路只是在相當(dāng)于在P P-間加上一個(gè)阻值小的電阻(約為0Ω)使保護(hù)板的負(fù)載電流瞬時(shí)達(dá)到10A以上,保護(hù)板立即進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。
 
12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源應(yīng)用
 
12V汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源應(yīng)用
 
  汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源工藝一般有兩種,一種是鉛酸蓄電池類(lèi),這種電源是較為傳統(tǒng)的工藝,采用的是免維護(hù)式鉛酸蓄電池,質(zhì)量和體積較大,相應(yīng)的電池容量、啟動(dòng)電流等也會(huì)比較大。另一種鋰聚合物電池類(lèi)的汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源是一種比較新潮的工藝,內(nèi)置高倍率鋰聚合物電池,配合后期的保護(hù)技術(shù),在啟動(dòng)汽車(chē)時(shí)可以瞬間輸出高達(dá)幾百安的電流,從而啟動(dòng)汽車(chē),這也是這款產(chǎn)品的核心功能。具有體積小、質(zhì)量輕,可一手掌握等特點(diǎn),以及具有過(guò)充關(guān)斷等保護(hù)功能,而且照明功能較為強(qiáng)大,還可支持各類(lèi)電子產(chǎn)品供電。這類(lèi)產(chǎn)品的照明燈一般都具有爆閃或者SOS遠(yuǎn)程LED救援信號(hào)燈功能,比較實(shí)用。具體可查看:汽車(chē)應(yīng)急啟動(dòng)電源工藝與生活應(yīng)用。
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