锂电池电路的工作原理

2020-06-03 00:23:35 特力新能源 380

    深圳市特力新能源科技有限公司是一家专注于高品质锂电池及储能电池、工业动力电池研制与生产的专业厂家,我们都知道,电池电路一般都具备有过放电保护、过充电保护、过电流保护以及短路保护等,今天,跟随特力一起来看看,锂电池电路的工作原理,一起来看看吧。


    一、正常使用状态

    在正常状态下的电路中的N1的‘co’跟‘do’脚都输出高电压,两个MOSFET都处在导通状态下,电池能够自由的进行放电跟充电,因为MOSFET的导通抗阻非常小,通常都小于30毫欧,所以,其导通电阻对于电路的影响比较小,在这个状态下,保护电路的消耗电流为ua级,一般都小于7ua;

自行车锂电池

    二、过放电保护功能

    电池在对外部负载放电的过程当中,它的电压会随着放电过程逐步降低,当电池电压降到2.5v的时候,其容量已经被完全放光,这个时候,如果让电池继续放电,就会对电池造成永久性的破坏;

    在电池放电的过程当中,当控制IC检测到电池电压低于2.3v时,其co脚将由高电压转变成为零电压,让v1由导通转变成为关闭,切断放电回路,让电池没法再对负载进行放电,起到过放电的保护作用,这时候因为v1自带的体二极管vd1的存在,充电能够通过对这个二极管对电池进行充电;

    因为在过放电保护状态下的电池电压不能够再降低,所以,要求保护电路的消耗电流非常小,这时候控制IC会进图到低功耗的状态,整个保护电路好点会小于0.1ua;

    在控制IC检测到电池电压低于2.3v一直到发出关断v1信号之间,也有一段延长的时间,这个延长的时间长短由C3来决定,一般设置的时间为100毫秒左右,避免因为干扰发生误判;


    三、过充电保护

    锂电池要求的充电方式为恒流跟恒压,在充电的初期,是恒流充电,随着充电的进行,电压会升至4.5v,根据正极材料的差异,有的锂电池要求恒温值是4.1v,然后会转化为恒压充电一直到电流越来越小,电池在被充电的过程中,如果充电器电路失去了控制,就会让电池电压超过4.2v后持续恒流充电,这时候电池电压仍然还会持续上升,当电池电压被充电超过4.3v的时候,电池的化学副反应就会加剧,会导致电池损坏或者出现其他安全问题;

    在带有保护电路的电池当中,当控制IC检测到电池电压达到4.28v时,其‘co’脚将由高电压转变成为零电压,让v2由导通转化成为关闭,切断充电的回路,让充电器无法再对电池进行充电,起到国电保护的作用,这时候因为v2自带的二极管vd2的存在,电池能够通过这个二极管对外部负载进行放电;

    在控制IC检测到电池电压超过4.28v到发出关断v2信号之间,还有一段延迟,这个延迟的时间长短由c3来决定,一般设置在一秒上下,避免因为干扰造成误判的发生;

锂电池电路工作原理

    四、过电流保护

    因为锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规定了其放电电流上线不能够超过2c(c=电池容量/小时),当电池超过2c电流放电的时候,将会导致电池发生永久性破坏甚至出现安全问题;

    电池在对负载正常放电的过程里,放电电流在经过串联的两个mosfet时,因为mosfet的导通阻碍,会在其两端产生一个电压,这个电压值是U=I*RDS*2


    以上便是锂电池电路的工作原理,希望通过上面的分享能够对您有所帮助,深圳市特力新能源科技有限公司专注于高品质锂电池及锂电池组的研制与生产销售,如果您有相关产品需求,欢迎您致电特力,我们将竭诚为您服务。

电话咨询
产品服务
解决方案
QQ客服