锂电池和NTC保护的保护机制是什么?

小普总结了锂电池保护板的内容,想再次告诉大家,因为我们都知道保护板是锂电池中特别重要的一部分,它的作用是避免锂电池的失效,所以也是必不可少的。今天,我们将围绕锂电池保护板的作用、组成、主要功能和工作过程,带您进一步了解锂电池保护板。

锂在元素周期表中排名第三,其外层只有一个电子,因此是一种非常活泼的金属。锂离子电池因其放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应而被广泛应用。使用锂离子电池时严禁过充、过放和短路,否则会导致起火或爆炸。因此,通常在锂电池电路中加入保护板电路,以保护锂电池的安全。

锂电池保护板的功能通常有以下功能:过充、过放、过流、短路、高温保护。上述功能也是由锂电池本身的材料决定的。

锂电池保护板通常由保护电路板、PTC等器件组成。

保护电路板会一直监测电芯电压和充放电电流,及时控制电流回路的通断。电池保护板的组成通常包括:控制IC、MOS开关、电阻、电容、PTC、NTC、ID、存储器等元件,其中控制IC在正常情况下控制MOS管开关导通,使电芯与外部电路相连。当电芯的电压或回路电流超过规定值时,它立即控制MOS开关关断,从而保护电芯的安全。

电池保护板的保护机构

1.保护IC各引脚的主要功能

VDD是保护IC的正电源。

VSS是保护IC的负电源。

V-是保护IC的过流和短路检测端子。

Dout是放电保护引脚。

Cout是充电保护端子。

和B-分别接电芯的正负极,P和P-是保护板输出的正负极,t是温度检测的NTC口。NTC口需要配合MCU保护电池温度。该端口有时被标记为ID,用于电池端口识别。增加这个端口是因为不同厂商和型号的电池往往需要不同的电池参数。当是ID时,R3一般是固定电阻的阻值,MCU的ADC会检测ID的电压,从而使用不同的电池参数。

二、保护板的工作过程

1.激活保护板的方法。当保护板P和P-在保护状态下没有输出时,它们可以通过短路B and B-来激活。此时Dout和Cout会处于低电平状态来打开这两个开关。

2.充电P和P-分别连接到充电器的正极和负极。充电电流通过两个MOS器件给电池充电。此时,保护IC的VDD和VSS都是电池单元的电源端子和电压检测端子。随着充电过程的进行,电池单元的电压不断增加。当达到电池单元的保护电压时,COUT将输出高电平以关断相应的MOS开关。充电电路也将被关闭。过充保护后,电芯电压会下降,现在下降到IC电压阈值,Cout回到低电平导通MOS晶体管。

3.放电。类似地,当电池放电时,IC的VDD和VSS也将检测电池电压。当电池电压下降到IC阈值时,Dout随机输出高电平关断对应的MOS管,放电电路断开。过放电保护后,电池电压会上升。当它到达mosfet时,Dout将返回低电平并打开MOS开关。

4.过电流和短路。当放电时主电路中的电流过大时,由于MOS饱和导通也有内阻,当电流在B-和P-之间流动时,MOS管两端会产生压降。保护IC的V-和VSS将随时检测两端的电压。当电压上升到保护IC的检测阈值时,Dout会立即输出高电平,关断相应的MOS晶体管。在上面的问题中,有的同学可能会问,如果选择导通电阻低的MOS或者放电过流检测电压高的保护IC,是否可以获得更大的输出电流?答案是肯定的,但是别忘了考虑选择的MOS功率和电池容量。

5.5的功能。NTC口电池工作时,不存在过冲、过流、过放等问题。但由于工作时间长,电池温度上升,NTC会密切监控电池温度。随着温度的升高,NTC的电阻逐渐减小。当电阻下降到设定值时,CPU发出关机命令,停止给电池充电,从而保护电池。

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