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锂电池保护板的工作原理
点击次数:1394 发布时间:2013-11-20

    我厂为客户量身制作的锂电池组,其充放电功能控制都是由锂电池保护板完成的,下面就简单介绍一下滇池保护板的原理。

1.锂电池保护板其正常工作过程:

  当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚 、第3脚电压将分别加到820的第5、4脚,820内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。

2.保护板过放电保护控制原理:

  当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,820内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使820内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。

3.保护板过充电保护控制原理:

  当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,820内的开关管因第4脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使820内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。

4.保护板短路保护控制原理:

  如图所示,在保护板对外放电的过程中,820内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为820的导通内阻, 每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。电压UA就是820的导通内阻与放电电流产生的电压,负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L?IUA又称为820的管压降,UA可以简接表明放电电流的大小。上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V、820内的放电控制管关闭,切断电芯的放电回路,将关断放电控制管。换言之DW01 允许输出的zui大电流是3.3A,实现了过电流保护。

5. 短路保护控制过程:

  短路保护是过电流保护的一种极限形式,其控制过程及原理与过电流保护一样,短路只是在相当于在P P-间加上一个阻值小的电阻(约为0Ω)使保护板的负载电流瞬时达到10A以上,保护板立即进行过电流保护。

    以上内容即为锂电池保护板的工作原理,我厂为客户提供的锂电池配套解决方案所用的保护板,大部分都是专门立项为客户专项开发,的量身锂电池定制

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