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電池管理系統(tǒng)是如何在電池過放電及短路的情況下保護(hù)電池的?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2019年11月21日  

由于在過放電保護(hù)狀態(tài)下電池電壓不能再降低,因此要求保護(hù)電路的消耗電流極小,此時(shí)控制IC會進(jìn)入低功耗狀態(tài),整個(gè)保護(hù)電路耗電會小于0.1μA。


在控制IC檢測到電池電壓低于2.3V至發(fā)出關(guān)斷V1信號之間,也有一段延時(shí)時(shí)間,該延時(shí)時(shí)間的長短由C3決定,通常設(shè)為100毫秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。


過電流保護(hù)


由于鋰離子電池的化學(xué)特性,電池生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流最大不能超過2C(C=電池容量/小時(shí)),當(dāng)電池超過2C電流放電時(shí),將會導(dǎo)致電池的永久性損壞或出現(xiàn)安全問題。


電池在對負(fù)載正常放電過程中,放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個(gè)MOSFET時(shí),由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗,會在其兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓,該電壓值U=I*RDS*2,RDS為單個(gè)MOSFET導(dǎo)通阻抗,控制IC上的V-腳對該電壓值進(jìn)行檢測,若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓?,使回路電流增大,?dāng)回路電流大到使U>0.1V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時(shí),其DO腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?,使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷了放電回路,使回路中電流為零,起到過電流保護(hù)作用。


在控制IC檢測到過電流發(fā)生至發(fā)出關(guān)斷V1信號之間,也有一段延時(shí)時(shí)間,該延時(shí)時(shí)間的長短由C3決定,通常為13毫秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。


在上述控制過程中可知,其過電流檢測值大小不僅取決于控制IC的控制值,還取決于MOSFET的導(dǎo)通阻抗,當(dāng)MOSFET導(dǎo)通阻抗越大時(shí),對同樣的控制IC,其過電流保護(hù)值越小。


短路保護(hù)


電池在對負(fù)載放電過程中,若回路電流大到使U>0.9V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時(shí),控制IC則判斷為負(fù)載短路,其DO腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?,使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷,從而切斷放電回路,起到短路保護(hù)作用。短路保護(hù)的延時(shí)時(shí)間極短,通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護(hù)類似,只是判斷方法不同,保護(hù)延時(shí)時(shí)間也不一樣。


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