锂電池過充電、過放電、短路保護電路詳解

TIME: 2022-08-09 新聞資訊

該電路重要由锂離子電池保护专用集成电路DW01，充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成，单体锂離子電池接在B+和B-之间，电池组从p+和p-输出电压。充电时，充电器输出电压接在p+和p-之间，电流从p+到单体电池的B+和B-，再经过充电控制MOSFET到p-。

在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂離子電池立即停止充电，从而防止锂離子電池因过充电而损坏。

放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，锂離子電池立即停止放电，从而防止锂離子電池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。

過充電的控制方法有什麽?

爲了防止電池過充，要對充電終點進行控制，當電池充滿時，會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充：

1.峰值電壓控制：通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點;

2.dT/dt控制：通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點;

3.T控制：電池充滿電時溫度和環境溫度之差會達到最大;

4.-V控制：當電池充滿電達到一峰值電壓後，電壓會下降一定的值;

5.計時控制：通過設置一定的充電時間來控制充電終點，一般設定要充進130%標稱容量所需的時間來控制;

6.TCO控制：考慮電池的安全和特性應當防止高溫(高溫電池除外)充電，因此當電池溫度升高60時應當停止充電。

什麽是過充電，對電池性能有何影響?

過充電是指電池經一定充電過程充滿電後，再繼續充電的行爲。

由于在設計時，負極容量比正極容量要高，因此，正極出現的氣體透過隔膜紙和負極出現的镉複合。故一般情況下，電池的內壓不會有明顯升高，但假如充電電流過大，或充電時間過長，出現的氧氣來不及被消耗，就可能造成內壓升高，電池變形，漏液，等不良現象。同時，其電性能也會顯著降低。

充電锂電池過充電、過放電、短路保護電路均衡的重要意義

锂電池組在市場以及各個領域的應用已經屢見不鮮，給我們的生活，工業等等帶來了很多的益處，當然，锂電池組在沖放電的過程中最重要的一個環節就是均衡環節，因爲你需要保證锂電池組的輸出以及輸出合理到每一節電池，目前锂電池組均衡方法最常見的兩種方式，分別是耗能式均衡和轉能式均衡。

锂電池組耗能式均衡顧名思義就是把锂電池組中某節電壓高的電池用電阻把多余電量耗盡。這種方式的均衡的成本較低，設計也是相對簡單，在锂電池組中單節锂電池之間的電壓不能達到一致時能夠起到一定的作用，但是相對的，這種方式的均衡也較爲容易出現故障，而且均衡時锂電池所發出的溫度較高。而且有一點，因爲锂電池組中各個單節電池的電容都不盡相同，所以每次充電，容量較小的電池電量會很快的達到飽和，由于容量較大的電池還在充電中，容量較小的锂電池就會均衡，以類似于放電額形式去耗除電量一直循環直到大容量的電池電量飽和爲止，所以大家可以想象時間久了，容量較小的電池整體性能就會大大額下降，這個就跟我們手機電池長時間用性能下降是一個道理。所以锂電池組耗能式均衡存在著很大的弊端。

锂電池組能量轉移式均衡也很好理解，就是讓電池組中能量較高額锂電池轉移到能量較低的锂電池上，這種方式的均衡乍一聽確實很實用，但是在實際情況下，目前的能量轉移式均衡並不是很完善，因爲這種方式的均衡並不能通過檢測單節電池的電壓來進行能量轉移的，而是通過電池容量來進行能量轉移的，當高能量的電池向低能量的電池轉移能量的時候，因爲均衡電流以及充電電流時固定的，不可控的，所以在轉移的時候，低容量的電池可能會達到過充值，锂電池保護板就會工作從而停止充電，那麽整個循環就會因此終止。

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