Šūnu līdzsvara ķēdes darbības princips

Litija akumulatoru aizsardzības plāksne ir atšķirīga atkarībā no akumulatora aizsardzības IC, sprieguma un citiem dažādiem parametriem. Aizsardzības dēlim ir divi galvenie komponenti: aizsardzības IC, kas ir precīzāks, lai iegūtu uzticamus aizsardzības parametrus; otra ir MOSFET virkne galvenokārt. Tā darbojas kā ātrgaitas slēdzis uzlādes un izlādes ķēdē, lai veiktu aizsardzības darbības. Ļaujiet' izskaidrot ar DW01 ar divkāršu NMOS mēģeni 8205A.

Litija akumulatora līdzsvara ķēdes aizsardzības ierīces ķēdes princips ir parādīts iepriekš redzamajā attēlā. Vispārīgi runājot, to galvenokārt realizē akumulatora aizsardzības vadība ICDW01 un ārējais izlādes slēdzis M1 un uzlādes slēdzis M2. Vadības IC ir atbildīgs par akumulatora sprieguma un cilpas strāvas uzraudzību un divu MOSFET vārtu vadību. MOSFET darbojas kā slēdži ķēdē. Kad P + / P- spailes ir pievienotas lādētājam un akumulators tiek uzlādēts normāli, M1 un M2 ir vadītspējīgi. Statuss: Kad vadības IC atklāj neparastu uzlādi, tas izslēdz M2, lai pārtrauktu uzlādi. Kad P + / P- terminālis ir pievienots kravai un akumulators tiek izlādēts normāli, tiek ieslēgti gan M1, gan M2; kad vadības IC konstatē neparastu izlādi, M1 tiek izslēgts, lai pārtrauktu izlādi.

Shēmai ir pārslodzes aizsardzības, pārslodzes aizsardzības, pārslodzes aizsardzības un īssavienojuma funkcijas.

Akumulatora līdzsvara ķēdes darbības princips tiek analizēts šādi:

1) Normāls stāvoklis

Normālā stāvoklī" CO" un" DO" ķēdē DW01 izejas augstsprieguma tapas. Abi MOSFET ir ieslēgti, un akumulatoru var brīvi uzlādēt un izlādēt. Tā kā MOSFET pretestība ir maza, parasti mazāka par 30 miliomiem, tāpēc tā pretestība maz ietekmē ķēdes darbību.

Šajā stāvoklī pašreizējais aizsardzības ķēdes patēriņš ir uA.

2) Pārslodzes aizsardzība

Litija jonu akumulatoriem nepieciešamā uzlādes metode ir pastāvīga strāva / pastāvīgs spriegums. Sākotnējā uzlādes stadijā tā ir pastāvīga strāvas uzlāde. Lādēšanas procesā spriegums palielināsies līdz 4,2 V (atkarībā no pozitīvā elektroda materiāla dažām baterijām ir nepieciešama nemainīga sprieguma vērtība 4,1 V), pārslēdzieties uz pastāvīgu sprieguma uzlādi, līdz strāva kļūst arvien mazāka. Kad akumulators tiek uzlādēts, ja lādētāja ķēde zaudē vadību, pēc akumulatora sprieguma pārsniegšanas 4,2 V akumulatora spriegumu turpina uzlādēt ar pastāvīgu strāvu. Šajā laikā akumulatora spriegums turpinās pieaugt. Kad akumulatora spriegums tiek uzlādēts virs 4,3 V, pastiprināsies akumulatora ķīmiskās reakcijas uz sāniem, izraisot akumulatora bojājumus vai drošības problēmas.

Akumulatorā ar aizsardzības ķēdi, kad vadības IC (DWO1) nosaka, ka akumulatora spriegums sasniedz 4,3 V (šo vērtību nosaka vadības IC, dažādām IC ir atšķirīgas vērtības), tā&"; CO" tapa mainīsies no augstsprieguma uz nulles spriegumu, pagriežot M2 no ieslēgšanas uz izslēgšanu, tādējādi pārtraucot uzlādes ķēdi, padarot lādētāju vairs nespēju uzlādēt akumulatoru un veicot pārmērīgas uzlādes aizsardzības lomu. Šajā laikā, pateicoties M2 ķermeņa diode VD2 pastāvēšanai, akumulators var izvadīt ārējo slodzi caur diode. Kad vadības IC konstatē, ka akumulatora spriegums pārsniedz 4,05 V, un nosūta signālu, lai izslēgtu M2, tiek pārsniegta maksa un M2 tiek ieslēgts, lai sāktu uzlādi.

3. Pārmērīgas izlādes aizsardzība

Kad akumulators izlādē ārējo slodzi, līdz ar izlādes procesu tā spriegums pakāpeniski samazināsies. Kad akumulatora spriegums nokrītas līdz 2,5 V, tā jauda ir pilnībā izlādējusies. Šobrīd, ja akumulators turpina izlādēt kravu, tas var izraisīt akumulatora bojājumus. Pastāvīgi bojājumi

Akumulatora izlādes procesā, kad vadības IC nosaka, ka akumulatora spriegums ir mazāks par 2,5 V (šo vērtību nosaka vadības IC, dažādiem IC ir atšķirīgas vērtības), tā" DO" tapa mainīsies no augstsprieguma uz nulles spriegumu, padarot M1 Tas pagriežas no ieslēgšanas uz izslēgšanu, kas pārtrauc izlādes ķēdi, lai akumulators vairs nevarētu izlādēt slodzi, kurai ir aizsardzība pret pārmērīgu izlādi. Šajā laikā M1 ķermeņa diode VD1 esamības dēļ lādētājs var uzlādēt akumulatoru caur šo diode.

Tā kā akumulatora spriegumu nevar samazināt pazeminātas aizsardzības stāvoklī, aizsardzības ķēdes strāvas patēriņam jābūt ārkārtīgi mazam. Šajā laikā vadības IC nonāks zemā enerģijas patēriņa stāvoklī, un visas aizsardzības ķēdes enerģijas patēriņš būs mazāks par 0,1uA.

4. Pārslodzes aizsardzība

Kad akumulators izlādē slodzi normāli, kad izlādes strāva iziet cauri diviem MOSFET, kas savienoti virknē, MOSFET ieslēgšanas pretestības dēļ MOSFET abos galos tiks izveidots spriegums. Sprieguma vērtība U=I * RDS * 2, RDS ir viena MOSFET vadīšanas pretestība," CS" tapa uz vadības IC nosaka sprieguma vērtību. Ja kāda iemesla dēļ slodze ir nenormāla, cilpas strāva palielināsies. Kad cilpas strāva ir pietiekami liela, lai iegūtu U> 0,15 V (šo vērtību kontrolē IC nolemj, ka dažādiem IC ir atšķirīgas vērtības), tā “DO” tapa mainīsies no augstsprieguma uz nulles spriegumu, pagriežot M1 no izslēgts, kas pārtrauc izlādes ķēdi un strāvu ķēdē padara nulli. Pārsprieguma aizsardzībai.

Iepriekšminētajā vadības procesā var redzēt, ka pārslodzes noteikšanas vērtība ir atkarīga ne tikai no vadības IC vadības vērtības, bet arī no MOSFET ieslēgšanas pretestības. Kad MOSFET pretestība ir lielāka, tā paša vadības IC pārsprieguma aizsardzība ir mazāka.

5. Aizsardzība pret īssavienojumu

Kad akumulators izlādē slodzi, ja cilpas strāva ir tik liela, ka U> 1 V (šo vērtību nosaka vadības IC, dažādiem IC ir atšķirīgas vērtības), vadības IC spriež, ka slodze ir īssavienota , un tā" DO" tapa ātri pagriezīsies no augstsprieguma uz nulles spriegumu, M1 tiek ieslēgts un izslēgts, tādējādi nogriežot izlādes ķēdi un spēlējot īssavienojuma aizsardzības lomu. Īssavienojuma aizsardzības aizkavēšanās laiks ir ārkārtīgi īss, parasti mazāks par 7 mikrosekundēm. Tās darbības princips ir līdzīgs pārmērīgai pašreizējai aizsardzībai

DW01 CS tapa ir pašreizējā noteikšanas tapa. Kad izeja ir īssavienota, uzlādes un izlādes vadības MOSFET ieslēgšanās sprieguma kritums strauji palielinās, un CS tapas spriegums strauji palielinās. DW01 izejas signāls liek ātri izslēgt uzlādes un izlādes kontroli MOSFET, tādējādi panākot pārslodzes vai īssavienojuma aizsardzību.