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12V汽车应急启动电源锂电池保护板工作原理及短路、过充等控制原理分析

来源:昂佳汽车应急启动电源 点击:发表时间:2019-03-07
12V汽车应急启动电源锂电池保护板
 
  12V汽车应急启动电源锂电池保护板,16串磷酸铁锂电池保护板,18650电池保护板,线路板厂在双面线路板设计时都会优先考虑汽车应急启动电源内锂电池保护板工作原理。锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行分布,其中包括其锂电池保护板的正常工作行为。
 
汽车应急启动电源内锂电池保护板工作原理
 
汽车应急启动电源内锂电池保护板工作原理
 
  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8205A的第5、4脚,8205A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。
 
汽车应急启动电源内锂电池短路保护原理
 
汽车应急启动电源内锂电池短路保护原理
 
  12V汽车应急启动电源内锂电池保护板图在保护板对外放电的过程中,8205A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8205A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8205A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&TImes;IUA又称为8205A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、8205A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 允许输出的最大电流是3.3A,实现了过电流保护。
 
汽车应急启动电源内锂电池过充保护原理
 
  汽车应急启动电源通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,内部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,8205A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8205A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。
 
汽车应急启动电源内锂电池过放保护原理
 
  当汽车应急启动电源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,8205A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8205A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。
 
汽车应急启动电源内锂电池短路保护过程
 
汽车应急启动电源内锂电池短路保护过程
 
  12V汽车应急启动电源内锂电池保护板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。
 
12V汽车应急启动电源应用
 
12V汽车应急启动电源应用
 
  汽车应急启动电源工艺一般有两种,一种是铅酸蓄电池类,这种电源是较为传统的工艺,采用的是免维护式铅酸蓄电池,质量和体积较大,相应的电池容量、启动电流等也会比较大。另一种锂聚合物电池类的汽车应急启动电源是一种比较新潮的工艺,内置高倍率锂聚合物电池,配合后期的保护技术,在启动汽车时可以瞬间输出高达几百安的电流,从而启动汽车,这也是这款产品的核心功能。具有体积小、质量轻,可一手掌握等特点,以及具有过充关断等保护功能,而且照明功能较为强大,还可支持各类电子产品供电。这类产品的照明灯一般都具有爆闪或者SOS远程LED救援信号灯功能,比较实用。具体可查看:汽车应急启动电源工艺与生活应用
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