Rakutasakaalu ahela tööpõhimõte

Liitiumaku kaitseplaat on erinev vastavalt aku kaitse-, pinge- ja muudele parameetritele. Kaitselaual on kaks põhikomponenti: kaitseankadeemik, mis on usaldusväärse kaitse parameetrite saamiseks täpsem; teine on MOSFET string peamine See toimib kiire lüliti eest ja heakskiidu circuit teha kaitse meetmeid. Selgitame DW01 kahe NMOS toru 8205A.

Liitiumaku balansseeringu kaitseseadme vooluahela põhimõte on näidatud ülaltoodud joonisel. Üldiselt on see peamiselt realiseeritud aku kaitse kontrolli ICDW01 ja välise heakskiidu lüliti M1 ja laetuse lüliti M2. Juhtimisseade vastutab aku pinge ja aasvoolu jälgimise eest ning kahe MOSFET-i väravate juhtimise eest. MOSFETid toimivad vooluringi lülititena. Kui P+/P-klemmid on laadijaga ühendatud ja aku tasub normaalselt, on M1 ja M2 mõlemad juhtiv. Staatus: Kui kontrolli seade tuvastab ebahariliku laadimise, lülitub laadimise lõpetamiseks M2 välja. Kui P+/P-terminal on ühendatud koormusega ja aku tühjeneb normaalselt, on nii M1 kui ka M2 sisse lülitatud; kui kontroll-aina tuvastab ebanormaalse tühjenemise, lülitatakse M1 välja, et tühjendamine lõpetada.

Vooluringil on ülelaadimise, ületühjenemise, ülevoolu- ja lühise kaitse funktsioonid.

Aku balansseeringu tööpõhimõtet analüüsitakse järgmiselt:

1) Normaalne olek

Normaalses olekus dw01 "CO" ja "DO" tihvtid väljund kõrgepinge ahelas. Mõlemad MOSFETid on olekus ning akut saab laadida ja vabalt tühjendada. Kuna on-vastupanu MOSFET on väike, tavaliselt vähem kui 30 milliohms, nii et selle on-vastupanu on vähe mõju tulemuslikkuse circuit.

Selles olekus on kaitseahela praegune tarbimine uA.

2) Ülelaadimise kaitse

Liitiumioonakude jaoks vajalik laadimismeetod on konstantne voolu-/konstantne pinge. Laadimise algetapis on see konstantne voolulaadimine. Laadimisprotsessiga tõuseb pinge 4,2 V-ni (sõltuvalt positiivsest elektroodimaterjalist nõuavad mõned akud püsivat pingeväärtust 4,1 V), lülitub pidevale pingelaadimisele, kuni vool muutub väiksemaks ja väiksemaks. Kui aku on laetud, kui laadija ahel kaotab kontrolli, laetakse aku pinget konstantse vooluga pärast seda, kui aku pinge ületab 4,2 V. Sel ajal, aku pinge jätkab tõusu. Kui aku pinge on laetud rohkem kui 4.3V, aku keemia Külgmised reaktsioonid intensiivistuvad, põhjustades aku kahjustusi või ohutuse probleeme.

Kaitseahelaga akus, kui juhtimisseade IC (DWO1) tuvastab, et aku pinge jõuab 4.3V-ni (selle väärtuse määrab juht-IC, erinevatel iC-del on erinevad väärtused), muutub selle "CO" viik kõrgest pingest Nullpingeks, mis lülitab M2 väljalülitatuks, lõigates seeläbi maha laadimisahela, muutes laadija enam aku laadimiseks ja mängides ülelaadimiskaitserolli. Sel ajal, kuna keha diood VD2 M2, aku võib tühjendada välise koormuse läbi dioodi. Kui juht-IC tuvastab, et aku pinge ületab 4.05V ja saadab signaali M2 väljalülitamiseks, vabaneb ülelaadimine ja M2 on laadimise alustamiseks sisse lülitatud.

3. Üle heakskiidu kaitse

Kui aku väljub välisest koormusest, väheneb selle pinge tühjenemise protsessiga järk-järgult. Kui aku pinge langeb 2,5 V-ni, on selle võimsus täielikult tühjenenud. Sel ajal, kui aku jätkab aku tühjenemist, põhjustab see aku kahjustusi. Püsivad kahjustused

Aku tühjenemise käigus, kui juhtimisseade tuvastab, et aku pinge on väiksem kui 2.5V (selle väärtuse määrab juht- ja ülekandeseade, erinevatel iPc-del on erinevad väärtused), muutub selle "DO" viik kõrgest pingest nullpingeks, muutes M1 lülitub välja, mis lülitab välja tühjendusahela, nii et aku ei saa enam koormust tühjendada. , mis mängib üleheitekaitse rolli. Sel ajal, kuna keha diood VD1 M1, laadija saab laadida aku läbi selle diood.

Kuna aku pinget ei saa ületühjenemise kaitse olekus vähendada, peab kaitseahela praegune tarbimine olema äärmiselt väike. Sel ajal, kontrolli IC siseneb väikese energiatarbega olekusse ja energiatarve kogu kaitse ahelas on väiksem kui 0.1uA.

4. Liigne kaitse

Kui aku tühjeneb tavaliselt, kui tühjendusvool läbib kahte seeriasse ühendatud MOSFET-d, tekib MOSFET-ide vastupidavuse tõttu pinge MOSFET-i mõlemas otsas. Pinge väärtus U = I * RDS * 2, RDS on üks MOSFET juhtivus vastupanu, "CS" pin kontrolli IC tuvastab pinge väärtus. Kui koormus on mingil põhjusel ebanormaalne, silmusvool suureneb. Kui silmusvool on piisavalt suur, et muuta U>0.15V (seda väärtust kontrollib IC otsustab, et erinevatel IC-del on erinevad väärtused), muutub selle "DO" pin-koodil kõrgepingelt nullpingele, lülitades M1 väljalülitatuks, mis lülitab välja vooluahela ja muudab voolu vooluahelas nulliks. Ülevoolu kaitse.

Eespool nimetatud kontrolliprotsessis võib näha, et liigne tuvastusväärtus ei sõltu mitte ainult kontrolli-IC-väärtusest, vaid ka MOSFET-i on-resistanceist. Kui MOSFET-i on-resistance on suurem, on sama kontroll-IC ülevoolu kaitse Väiksem väärtus.

5. Lühis kaitse

Kui aku tühjeneb koormus, kui silmusvool on nii suur, et U>1V (selle väärtuse määrab juht-IC, erinevatel KOOSTALITLUSE Klahvidel on erinevad väärtused), otsustab juhtIC, et koormus on lühises ja selle "DO" viik pöörleb kiiresti kõrgelt pingelt nullpingele, lülitatakse M1 välja, lõigates välja vooluahela ja mängides lühise kaitse rolli. Lühise kaitse viivitusaeg on äärmiselt lühike, tavaliselt vähem kui 7 mikrosekundit. Selle tööpõhimõte on sarnane praeguse kaitsega

Cs pin DW01 on praegune avastamise pin. Kui väljund on lühises, on-pinge langus eest ja heakskiidu kontrolli MOSFET suureneb järsult ja pinge CS pin tõuseb kiiresti. DW01 väljundsignaal muudab laengu ja tühjenduskontrolli MOSFET kiiresti välja lülituma, saavutades sellega ülevoolu- või lühiskaitse.