電動自行車鋰電池組保護電路設(shè)計
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
3 各部分電路的研究與設(shè)計
3．1 充、放電驅(qū)動電路
充、放電驅(qū)動電路采用兩組MOSFET實現(xiàn)控制：充電MOSFET(Q1，Q3，Q5)和放電MOSFET(Q2，Q4，Q6)。Q1～Q6均為增強型N溝道MOSFET，Id=60 A，由于此處開斷頻率并不高，直接采用3個MOSFET并聯(lián)即可，用以增大電流驅(qū)動能力。當保護板1檢測過充電時，將控制充電MOSFET組關(guān)斷，此時電流無法再從Bat10-流向EB-，將禁止充電。但是，由于MOSFET的DS級兩端存在寄生二極管，此時電流還是能從EB-流向Bat10-，實現(xiàn)帶載放電功能。同理，當保護板1檢測過放電時，將控制放電MOSFET組關(guān)斷，此時電流無法從EB-流向Bat10-，無法放電，但仍可正常充電。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/175840.htm
3．2 保護控制電路
此次保護IC采用了精工公司的S-8209A芯片，內(nèi)置高精度的電壓檢測和延時電路，同時具有通信(級聯(lián))和電量平衡功能。
圖5摘取了保護板1中前三級(1～3級)保護電路，6～10級保護電路與此相似。所選取的芯片技術(shù)指標如表1所示，對于過充電、電平衡和過放電功能都有其檢測和解除電壓，以確保各狀態(tài)的可靠進入和退出。
(1)過充電保護
S-8209A在檢測電池兩端電壓高于VCU或充電控制引腳CTLC為高電平時，都將進入過充電狀態(tài)，且CO輸出高阻，直至電壓低于VCL退出。以第2級為例，當S2檢測到第2級鋰電池電壓高于4．25 V時，CO引腳將變?yōu)楦咦?，CTLC將被內(nèi)部上拉電阻上拉，導致S1的CO引腳變?yōu)楦咦?，進而控制驅(qū)動電路將充電MOSFET組關(guān)斷。
通過級聯(lián)控制方式可以實現(xiàn)任何一級鋰電池過充時都將充電回路關(guān)斷的效果。
(2)過放電保護
與過充電相似，S-8209A在檢測電池兩端電壓低于VDL或放電控制引腳CTLD為高電平時，將進入過放電狀態(tài)，且DO輸出高阻，直至電壓高于VDU退出。級聯(lián)控制方式下任一級鋰電池過放時都將使放電MOSFET組關(guān)斷。
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