鋰電池保護板工作原理

鋰電池保護板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A進行講解:

鋰電池保護板其正常工作過程為:

當(dāng)電芯電壓在2.5V至4.3V之間時，DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平(等于供電電壓)，第二腳電壓為0V。此時DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)因其G極接到來自DW01 的電壓，故均處于導(dǎo)通狀態(tài)，即兩個電子開關(guān)均處于開狀態(tài)。此時電芯的負極與保護板的P-端相當(dāng)于直接連通，保護板有電壓輸出。

2.保護板過放電保護控制原理:

當(dāng)電芯通過外接的負載進行放電時,電芯的電壓將慢慢降低,同時DW01 內(nèi)部將通過R1電阻實時監(jiān)測電芯電壓,當(dāng)電芯電壓下降到約2.3V時DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過放電電壓狀態(tài)，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第5腳無電壓而關(guān)閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護板處于過放電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上充電電壓后，DW01 經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態(tài)，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過放電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經(jīng)充電器直接充電。

4.保護板過充電保護控制原理:

當(dāng)電池通過充電器正常充電時,隨著充電時間的增加,電芯的電壓將越來越高，當(dāng)電芯電壓升高到4.4V時,DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過充電電壓狀態(tài)，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第4腳無電壓而關(guān)閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護板處于過充電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上放電負載后，因此時雖然過充電控制開關(guān)管關(guān)閉,但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的方向相同,故放電回路可以進行放電,當(dāng)電芯的電壓被放到低于4.3V時,DW01 停止過充電保護狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過充電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上，電芯又能進行正常的充放電.

5.保護板短路保護控制原理:

如圖所示，在保護板對外放電的過程中，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)并不完全等效于兩個機械開關(guān)，而是等效于兩個電阻很小的電阻，并稱為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻， 每個開關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30mU 03a9共約為60mU 03a9，加在G極上的電壓實際上是直接控制每個開關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(幾十毫歐)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾MΩ)，相當(dāng)于開關(guān)斷開。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓，負載電流增大則UA必然增大,因UA0.006L×IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡接表明放電電流的大小。上升到0.2V時便認(rèn)為負載電流到達了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管關(guān)閉，切斷電芯的放電回路，將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的最大電流是3.3A，實現(xiàn)了過電流保護。

6. 短路保護控制過程:

短路保護是過電流保護的一種極限形式，其控制過程及原理與過電流保護一樣，短路只是在相當(dāng)于在P P-間加上一個阻值小的電阻(約為0Ω)使保護板的負載電流瞬時達到10A以上，保護板立即進行過電流保護。