锂电池过充电 过放 短路保护电路详解.doc

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该电路主要由锂电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,单体锂电池接在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,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。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,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,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。

二次锂电池的优势是什么?

1. 高的能量密度

2. 高的工作电压

3. 无记忆效应

4. 循环寿命长

5. 无污染

6. 重量轻

7. 自放电小

锂聚合物电池具有哪些优点?

1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

2. 可制成薄型电池:以

3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。

3. 电池可设计成多种形状

4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右

5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍

IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:

电池以0.2C放至3.0V/支后

1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)

反复循环500次后容量应在初容量的60%以上

国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).

电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量

什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?

自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD

常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。

与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。

什么是电池的内阻怎样测量?

电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电

电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.

交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电

压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.

什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?

电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:

如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高.

什么是内压测试?

锂电池内压测试为:(UL标准)

模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓.

具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为

(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液.

环境温度对电池性能有何影响?

在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电

解液的传送速度温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高,超过45,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应

过充电的控制方法有哪些?为了防止电池过充,需要对充电终点进行控制,当电池充满时,会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。一般有以下六种方法来防止电池被过充:

1. 峰值电压控制:通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点;

2. dT/dt控制:通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点;

3. T控制:电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大;

4. -V控制:当电池充满电达到一峰值电压后,电压会下降一定的值

5. 计时控制:通过设置一定的充电时间来控制充电终点,一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制;

6. TCO控制:考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电,因此当电池温度升高60时应当停

止充电。

什么是过充电对电池性能有何影响?

过充电是指电池经一定充电过程充满电后,再继续充电的行为。

由于在设计时,负极容量比正极容量要高,因此,正极产生的气体透过隔膜纸与负极产生的镉复合。故一

般情况下,电池的内压不会有明显升高,但如果充电电流过大,或充电时间过长,产生的氧气来不及被消耗,就可能造成内压升高,电池变形,漏液,等不良现象。同时,其电性能也会显着降低。

什么是过放电对电池性能有何影响?

电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,通常根据放电电流来确定放电

截止电压。0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C 以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。一般而言,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。

不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题?

如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。这是由于充电过程中,容量差

异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放。如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低(零)电压。

什么是电池的爆炸怎样预防电池爆炸?电池内的任何部分的固态物质瞬间排出,被推至离电池25cm以上的距离,称为爆炸。判别电池爆炸与否,采用下述条件实验。将一网罩住实验电池,电池居于正中,距网罩

任何一边为25cm。网的密度为6-7根/cm,网线采用直径为0.25mm的软铝线,如果实验无固体部分通过网罩,证明该电池未发生爆炸。

锂电池串联问题

由于电池在生产过程中,从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。即使经过严格的检测程序,使每组电

源的电压、电阻、容量一致,但使用一段时间,也会产生这样或那样的差异。如同一位母亲生的双胞胎,

刚生下时可能长得一模一样,做为母亲都很难分辨。然而,在两个孩子不断成长时,就会产生这样或那样

的差异锂动力电池也是这样。使用一段时间产生差异后,采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电

池的,如一个36V的电池堆,必须用10只电池串联。整体的充电控制电压是42V,而放电控制电压是26V。用整体电压控制方式,初始使用阶段由于电池一致性特别好,也许不会出现什么问题。在使用一段时间以

后电池内阻和电压产生波动,形成不一致的状态,(不一致是绝对的,一致性是相对的)这种时候仍然使

用整体电压控制是不能达到其目的的。例如10只电池放电时其中两只电池的电压在2.8V,四只电池的电压是3.2V,四只是3.4V,现在的整体电压是32V,我们让它继续放电一直工作到26V。这样,那两只2.8V 的电池就低于2.6V 处于了过放状态。锂电池几次过放就等于报废。反之,用整体电压控制充电的方式进行充电,也会出现过充的状况。比如用上述10只电池当时的电压状态进行充电。整体电压达到42V时,那两只2.8V的电池处于\"饥饿\"的状态,而迅速吸收电量,就会超过4.2V,而过充的超过4.2V的电池,不仅由于电压过高产生报废,甚至还会发生危险,这就是锂动力电池的特性。

锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:阳极材料为石墨的4.2V;阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同,焦炭阳极的内阻略大,其放电曲线也略有差别,如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的,锂离子电池的终止放电电压为 2.5V~2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压,各参数略有不同)。低于终止放电电压继续放电称为过放,过放对电池会有损害。

便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展,各种电池的用量大增,并且开发出许多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外,还有近年来开发的锂电池。本文主要介绍有关锂电池的基本知识。这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。

锂是一种金属元素,其化学符号为Li(其英文名为lithium),是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属,在金属中是最轻的。它除了应用于原子能工业外,可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。

锂电池也分成两大类:不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学能储存起来,在使用时,再将化学能转换成电能,它是可逆的,如电能化学能锂电池的主要特点。

灵巧型便携式电子产品要求尺寸孝重量轻,但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是最大的及最重的。例如,想当年的“大哥大”是相当“粗大、笨重”,而今天的手机是如此的轻巧。其中电池的改进是起了重要作用的:过去是镍镉电池,现在是锂离子电池。

锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg 或Wh/L来表示。Wh是能量的单位,W是瓦、h 是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积单位)。这里举一个例来说明:5号镍镉电池的额定电压为1 2V,其容量为800mAh,则其能量为0 96Wh(1 2V×0 8Ah)。同样尺寸的5号锂-二氧化锰电池的额定电压为3V,其容量为1200mAh,则其能量为3 6Wh。这两种电池的体积是相同的,则锂-二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的375倍!

一节5号镍镉电池约重23g,而一节5号锂-二氧化锰电池约重18g。一节锂-二氧化锰电池为3V,而两节镍镉电池才2 4V。所以采用锂电池时电池数量少(使便携式电子产品体积减孝重量减轻),并且电池的工作寿命长。

另外,锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。

锂电池的缺点是价格昂贵,所以目前尚不能普遍应用,主要应用于掌上计算机、PDA、通信设备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加,锂电池的价格将会不断地下降,应用上也会更普遍。

不可充电的锂电池

不可充电的锂电池有多种,目前常用的有锂-二氧化锰电池、锂—亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅介绍前两种最常用的。

1、锂-二氧化锰电池(Li MnO2)

锂-二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极,并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主要特点是电池电压高,额定电压为3V(是一般碱性电池的2 倍);终止放电电压为2V;比能量大(见上面举的例子);放电电压稳定可靠;有较好的储存性能(储存时间3年以上)、自放电率低(年自放电率≤2%);工作温度范围-20℃~+60℃。

该电池可以做成不同的外形以满足不同要求,它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。圆柱形的也有不同的直径及高度尺寸。这里列举大家较熟悉的1#(尺寸代码D)、2#(尺寸代码C)及5#(尺寸代码AA)电池的主要参数。

CR表示为圆柱形锂-二氧化锰电池;五位数字中,前两位表示电池的直径,后三位表示带一位小数的高度。例如,CR14505,其直径为14mm,高度为50 5mm(这种型号是通用的)。

这里要指出的是不同工厂生产的同型号的电池其参数可能有些差别。另外,标准放电电流值是较小的,实际放电电流可以大于标准放电电流,并且连续放电及脉冲放电的允许放电电流也不同,由电池厂提供有关数据。例如,力兴电源公司生产的CR14505给出最大连续放电电流为1000mA,最大脉冲放电电流可达2500mA。

照相机中用的锂电池多半是锂-二氧化锰电池。这里将照相机中常用的锂-二氧化锰电池列入表2,供参考。

纽扣式(扣式)电池尺寸较小,其直径为12 5~24 5mm,高度为1 6~5 0mm。几种较常用的扣式电池如表3所示。

CR为圆柱形锂-二氧化锰电池,后四位数字中前两位为电池的直径尺寸,后两位为带小数点的高度尺寸。例如,CR1220的直径为12 5mm(不包括小数点后的数),其高度为2 0mm。这种型号表示方法是国际通用的。

这种扣式电池常用于时钟、计算器、电子记事本、照相机、助听器、电子游戏机、IC卡、备用电源等。

2、锂-亚硫酰氯电池(Li SOCl2)

锂-亚硫酰氯电池是比能量最高的一种,目前可达到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的额定电压是3 6V,以中等电流放电时具有极其平坦的 3 4V放电特性(可在90%容量范围内平坦地放电,保持不大的变化)。电池可以在-40℃~+85℃范围内工作,但在-40℃时的容量约为常温容量的 50%。自放电率低(年自放电率≤1%)、储存寿命长达10年以上。

以1#(尺寸代码D)镍镉电池与1#锂-亚硫酰氯电池的比能量作一个比较:1#镍镉电池的额定电压为1 2V,容量为5000mAh;1#锂-亚硫酰氯的额定电压为3 6V,容量为10000mAh,则后者的比能量比前者大6倍!

应用注意事项

上述两种锂电池是一次性电池,不可充电(充电时有危险!);电池正负极之间不可短路;不可以过大电流放电(超过最大放电电流放电);电池使用至终止放电电压时,应从电子产品中及时取出;用完的电池不可挤压、焚烧及拆卸;不可超过规定温度范围使用。

由于锂电池的电压高于普通电池或镍镉电池,使用时不要搞错以免损坏电路。通过熟悉型号中的CR、ER就可以知道它的种类及额定电压。在购买新电池时,一定要按原来的型号来买,否则会影响电子产品性能。

锂电池充电电路

所有的 输入关键字 联系我们 | TI 全球网站: 中国 (简体中文) | my.TI 登录 返回目录页 先进的锂电池线性充电管理芯片BQ2057及其应用 北京理工大学机电工程学院 魏维伟 李杰 摘要:本文介绍美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片BQ2057,利用BQ2057系列芯片及简单外围电 路可设计低成本的单/双节锂电池充电器,非常适用于 便携式电子仪器的紧凑设计。本文将在介绍BQ2057 芯片的特点、功能的基础上,给出典型充电电路的设 计方法及应用该充电芯片设计便携式仪器的体会。 关键词:锂电池 充电器 BQ2057 1 引言 BQ2057系列是美国TI 公司生产的先进锂电池充电管 理芯片,BQ2057系列芯片适合单节(4.1V 或4.2V)或 双节(8.2V 或8.4V)锂离子(Li-Ion)和锂聚合物(Li-Pol) 电池的充电需要,同时根据不同的应用提供了MSOP 、 TSSOP 和SOIC 的可选封装形式,利用该芯片设计的 充电器外围电路及其简单,非常适合便携式电子产品 的紧凑设计需要。BQ2057可以动态补偿锂电池组的内 阻以减少充电时间,带有可选的电池温度监测,利用 电池组温度传感器连续检测电池温度,当电池温度超 出设定范围时BQ2057关闭对电池充电。内部集成的 恒压恒流器带有高/低边电流感测和可编程充电电流, 充电状态识别可由输出的LED 指示灯或与主控器接 口实现,具有自动重新充电、最小电流终止充电、低 功耗睡眠等特性。 2.功能及特性 2.1 器件封装及型号选择 BQ2057系列充电芯片为满足设计需要,提供了多种可 选封装及型号,其封装形式如图2-1所示,有MSOP 、

关于浅谈锂电池充电电路原理及应用的专业论文

专业电子类论文 题目:浅谈锂电池充电电路原理及应用 作者:yyj 职称:自动化工程师 发表期刊号:XXX-XX 浅谈锂电池充电电路原理及应用 现代生活中,科技高速发展,电子产品需求量急升,应用之广,已达到一个新高度。从而对电子产品充电电池的要求,也越来越高。常用的电池有多种,而锂电池占据较大份额。锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比;

2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。 四、锂电池的充放电要求: 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电。

笔记本电池保护电路知识

笔记本电池保护电路知识 现在的笔记本电池都是所谓智能(smart battery)的了,她能告诉电脑:我现在还剩余多少容量,现在的电压是多少,电流是多少,按现在的放电速率我还能用多长时间,我是否该充电了,充电应该用多大的电流、电压,充电是否充过头了,放电是否放过头了,温度是否过高,等等。电池要提供这些所谓的智能信息,就要在电池中增加一个电路。这个电路通常都使用现成的专用芯片,如最流行的BQ系列芯片:BQ2060A,BQ2083,BQ2085,BQ2040等,这些芯片检测流入和流出电芯的电流,算出上面所谓的智能信息。 这个电路还要增加一个功能:保护功能。上面说了电路能检测出充电是否充过头了,放电是否放过头了。既然知道充过头了,就要使充电电源充不到电芯上去;放电放过头了,就要切断电芯对外放电。温度过高了,就要是电池停下来。这就是所谓的保护功能。 最后一个功能就是通讯,电池准备了这些信息,总要发送出去吧。所以通讯少不了。 按上所说,通常的电池其实主要是检测部分,能检测出来信息,保护功能实现自然简单,无非是开关而已。 当然有的电池将充电部分做到电池里面去了,如COMPAQ 笔记本电脑的不少电池都是如此。 先不必看BQ2060是如何检测那些智能信息的,先看BQ2060都检测出了哪些信息?这些检测出来的信息存放在什么地方了?在BQ2060的DATASHEET 中,有个Table 3. bq2060 Register functions,这里存放了BQ2060检测出来智能信息的。这些信息就是所谓的Smart Battery Data(智能电池数据),它们都被定义成标准了(见Smart Battery Data Specfication)。 BQ2050中检测出来的信息没有这么丰富,它不符合这个标准。BQ2040,BQ2083,BQ2085都符合这个标准,检测出来的信息也是这些。 下面解释一下BQ2060检测出来信息的意思。 1. 静态信息:静态信息不是检测出来的,而是生产厂家自己写进去的,它一般写在24C01中,BQ2060从24C01中读到它自己里面去。ManufactureDate, ManufactureName, DeviceName, Devicechemistry, SpecificationInfo, DesignVoltage, DesignCapacity,RemainingCapacityAlarm, RemainingTimeAlarm, BatteryMode。这些信息不言自明。 2.动态信息:动态信息中有些是检测出来的,有些是纯粹计算出来的,目的就是免去用户自己计算了。检测的:Voltage, Current, Temperature, AverageCurrent, RemainingCapacity, FullChargeCapacity, BatteryStatus。计算的:RelativeStateOfCharge, AbsoluteStateOfCharge, RunTimeToEmpty, AverageTimeToEmpty, AverageTimeToFull, CycleCount.。信息ChargingVoltage, ChargingCurrent 告诉充电器应该用多大的充电电流给它充电,在多大的电压处应该变成恒压充电。AtRate, AtRateTimeToFull, AtRateTimeToEmpty, AtRateOK 纯粹是帮用户计算信息用的。 3.每个厂家的特定信息:标准Smart Battery Data Specfication之外的一些信息。这些信息只有5项,不同厂家不一样,对于BQ2060就是VCELL1-4和PackConfigureation。对于BQ2085,PackConfigureation的意义就和BQ2060不大一样。

锂电池过充电_过放_短路保护电路详解

该电路主要由锂电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,单体锂电池接在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,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。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,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,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。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 7. 自放电小 锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池:以 3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右 5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环) 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准). 电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少? 自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD 常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。 与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电 电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电 压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高: 如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. 什么是内压测试? 锂电池内压测试为:(UL标准) 模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为 (20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 环境温度对电池性能有何影响? 在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电

电池保护电路工作原理

电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展,象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及,这类产品中有许多是采用锂离子电池供电,而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块电路板,不少人对该电路的作用不了解,本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类,目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池,而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池,即锂离子电池。与镍镉和镍氢电池相比,锂离子电池具备以下几个优点: 1.电压高,单节锂离子电池的电压可达到3.6V,远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强(即自放电小),在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长,正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。 由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示,该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下: 1、正常状态

电池保护板原理详解

锂电池电路保护板详解 1.锂电池电路保护板典型电路 2.保护板的核心器件:U1 和 U2A/U2B。U1是保护IC,它由精确的比较器来获得可靠的保护参数。U2A和U2B是MOS管,串在主充放电回路,担当高速开关,执行保护动作。 3.B1的正负极接电芯的正负极;P+,P-分别接电池输出接口的正负极。 4.R3是NTC电阻,配合用电器件的MCU产生保护动作(检测电池温度)。R4是固定阻值电阻,做电池识别。 5.放电路径:B1+ ----- P+ ------ P- ------B1- 6.充电路径:P+ ------- B1+ ------ B1- ------ P- 7.DO是放电保护执行端,CO 是充电保护执行端。

8.充电保护:当电池被充电,电压超过设定值VC(4.25V- 4.35V,具体过充保护电压取决于保护IC)时,CO变为低电平,U2B截止(箭头向内是N-MOS,VG大于VS导通),充电截止。当电池电压回落到VCR(3.8V-4V,具体由IC决定),CO变为高电平,U2B导通,充电继续。VCR必须小于VC一个定值, 以防止频繁跳变。 9.过充保护的时候,即电池充满电的时候,U2B MOS截止了, 手机是不是就关机了呢?答案是肯定没有,不然的话手机开机 插着充电器充电,充满电就会自动关机了。 现在的MOS管生产工艺决定了,生产的时候都会形成一个寄生二极管(也叫体二极管,不用担心体二极管的耐流值,电池厂 都替你考虑了,放电是没问题的)MOS管标准的画法如上图。 充电保护的时候,B-到P-处于断开状态,停止充电。但U2B的 体二极管的方向与放电回路的电流方向相同,所以仍可对外负 载放电。当电芯两端电压低于4.3V时,U2B将退出充电保护状态,U2B重新导通,即B-与P-又重新接上,电芯又能进行正常 的充放电。 10.过放保护:当电池因放电而降低至设定值VD(2.3-2.5V),DO变为低电平,U2A截止,放电停止。P-到B-处于断开状态。当电池置于充电时,B-与P-通过U2A的体二极管接通,恢复到 一定电压后,D0重新置高,U2A重新导通。

锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图 锂电池是继镍镉、镍氢电池之后,可充电电池家族中的佼佼者.锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。 一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池: 锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂。充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。放电时,锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。所以,在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂的形态出现。因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池。 锂电池具有:体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点,但价格较贵。镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制。 二、锂电池的特点: 1、具有更高的重量能量比、体积能量比; 2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压; 3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电; 5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次; 6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时; 7、可以随意并联使用; 8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池; 9、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。 三、锂电池的内部结构: 锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型。 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因此,常常将单节锂电池进行串、并联处理,以满足不同场合的要求。字串5 四、锂电池的充放电要求; 1、锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走太多,而使电池报废。其充放电要求较高,可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电,当恒压充电电流降至100mA 以内时,应停止充电。 充电电流(mA)=0.1~1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,其充电电流可控制在135~2025mA之间)。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2~3小时。 2、锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极,以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则,电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/节。电池放

锂离子电池以及保护电路

锂离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.本文详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要 求. 近年来,PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池. 由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.

保护电路图 该电路主要由锂电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,单体锂电池接在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,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。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,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,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M

锂电池保护板原理

锂电池保护板原理文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

锂电池保护板原理锂电池(可充型)之所以需要保护,是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电,因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。 锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路导通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全。 在保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。 1、过充电检出电压:在通常状态下,Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。 2、过充电解除电压:在充电状态下,Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。 3、过放电检出电压:通常状态下,Vdd逐渐降低至D O端由高电平变为低电平时VDD- VSS间电压。 4、过放电解除电压:在过放电状态下,Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时 VDD-VSS间电压。

5、过电流1检出电压:在通常状态下,VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 6、过电流2检出电压:在通常状态下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到 DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 7、负载短路检出电压:在通常状态下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。 8、充电器检出电压:在过放电状态下,VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。 9、通常工作时消耗电流:在通常状态下,流以VDD端子的电流(IDD)即为通常工作时消耗电流。 10、过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电消耗电流。 1、通常状态:电池电压在过放电检出电压以上(以上),过充电检出电压以下(以下),VM端子的电压在充电器检出电压以上,在过电流/检出电压以下(OV)的情况下,IC通过监视连接在VDD-VSS间的电压差及VM-VSS间的电压差而控制MOS管,DO、CO端都为高电平,MOS管处导通状态,这时可以自由的充电和放电; 当电池被充电使电压超过设定值VC后,VD1翻转使Cout变为低电平,T1截止,充电停止,当电池电压回落至VCR时,Cout变为高电平,T1导通充电继续,VCR小于VC一个定值,以防止电流频繁跳变。 当电池电压因放电而降低至设定值VD()时, VD2翻转,以IC内部固定的短时间延时后,使Dout变为低电平,T2截止,放电停止。

锂电池充电电压与充电电流设定

锂电池的充电电压和电流应该是多少 锂电池充电电流和电压关系图的原理图 有上图可以看出,锂电池充电电流和电压是动态变化的,这是由锂电池本身的化学物质决定的。所以需要根据锂电池本身的充电特性来配置充电IC 的性能,以达到正确,安全,高效 的使用锂电池。日常表述中的“锂电池充电电流”是针对锂电池在充电过程中所处快速充电阶 段的充电电流而言的,作为一个动态的过程,锂电池最理想充电电流实际上是分为三个阶段的。常用锂电池充电IC 如TP4012A 、TP8052 、TP8056 ,本文最后处有部分介绍。 几种不同充电状态的性能描述 1、待机状态: 在如下几种情况下会处理待机状态: a. 输入电压低于电路最低工作电压。 b. 电池电压充饱后。 c. 利用外置开关强行关断IC,停止IC 充电。 待机状态的电压电流特性:充电IC 无充电电压输出,IC 输入电流在uA 级,可以减小电路损耗。 2、预充状态:如上图所示。预充电时的最佳电流:即当锂电池的初始/空载电压低于预充电阈值时,首先要经过一个预充电阶段,就单个锂离子电池而言,这个阈值一般为 3.0V ,在此阶段,预充电电流大约为下一个阶段——恒流充电阶段电流的10% 左右。 3、恒流充电状态:如上图所示最大充电电流部分,在电池电压已经大于预设电压阀值而小 于最高电压 4.2V 时,此时IC 将以外挂电阻设定的最大充电电流来给电池充电。将电池电

压充到等于最大充电电压( 4.2V 附近)时为止。 。恒流充电时的最佳电流:所谓恒流就是电流恒定,电压逐渐升高,此时进入快速充电阶段。大多数的恒流充电电流设定为0.5~0.8C 之间,可以理解为0.7C ,也就是在不考虑其他因素的情况下,大约两个小时可以充满。之所以选择0.7C ,是因为这个电流很好地做到了充电 时间与充电安全性的平衡。 恒流充电状态时需要注意的几个问题: 1. 在此状态下,IC 处于最大充电电流状态,此时的损耗也是也是最大的。线性降压的损 耗计算=(VIN-VOUT)×IOUT 。此时需要注意IC 的最高工作温度。 2. 因为最高充电电流的造成温升的提高,IC 会自动降低最大充电流。这就是在过热时充 电电流下降的原因。 4、恒压充电状态:如上图所示最大充电电压部分,当检测到电池电压等于或者接近电池充 电电压时。此时将会以恒定 4.2V 充电电压,而逐步降压充电电流的充电方式。当检测到充 电电流小于最大设定电流的1/10 时,将会停止充电。恒压充电时的充电电流:就单节锂离 子电池而言,当电池达到一定电压值时,即进入恒定电压充电,这个电压值一般为 4.2V ,在此阶段,电压不变,电流减小;这种电流减小是个依次递减过程,大多数的锂电池保护选 择0.1C 为终止电流,这也就意味着充电过程进入结束状态。一旦充电结束,则充电电流降 为零。在此状态下需要注意的问题就是:当电池充大最高设定电压时可以自动关断,同时, 当IC 的过压保护点在非正常电池状态下,可以自动锁定。 锂电池最佳充电电流的核心是恒流充电时的电流设计,这里要强调的是,大多数便捷式 锂电池较宜设计为0.5C~0.8C 充电,如:iPhone 的1400mAh 容量(容量mAh =电流mA×时间h)的电池为例,苹果选择了0.7C ,即苹果充电电流多为1A 左右,大部分的电池在0.5C--0.8C 之间你们可以选择了! 锂电池最大充电电流严格说是由电池结构决定的,因而,各个锂电池生产厂家对此规定 并不一致,有的设定为0.6C ,便携式锂电池最高的规定为1C。 当然也不能忽视预充电和恒压充电的电流设计,这两个过程中,如果初始电压不低于预 充电阈值 3.0V ,则不存在预充电过程。总的来说,在恒流充电过程前后有一个事前酝酿和 运动休整的过程有利于锂电池的长期使用。 锂电池充电管理IC 分类及应用 电池充电管理IC 分类: 按照充电电路结构可以分为: 1. 线性降压充电管理IC: 主要型号: TP4010,TP4011,TP4012,TP4013,TP4014,TP4015,TP4016 。 线性降压部份基本功能类似于LDO 的线性降压电路。 最大可充电电流设定:一般是通过恒流源外挂电阻的方式来设定,而且一般是内部集成功率器件。 主要应用领域:MP3 ,MP4 ,GPS ,PMP ,PDP

锂电池保护电路设计方案

锂电池保护电路设计方案 锂电池材料构成及性能探析 首先我们来了解一下锂电池的材料构成,锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。 负极材料一般选用碳材料,目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中,正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右,正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价 格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。 尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多,常见的正极材料主要成分为LiCoO2,充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。这就是锂电池工作的原理。 锂电池充放电管理设计 锂电池充电时,加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中析出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动产生了电流。原理虽然很简单,然而在实际的工业生产中,需要考虑的实际问题要多得多:正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性,负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减 小电池内阻。 虽然锂离子电池有以上所说的种种优点,但它对保护电路的要求比较高,在使用过程中应严格避免出现过充电、过放电现象,放电电流也不宜过大,一般而言,放电速率不应大于0.2C。锂电池的充电过程如图所示。在一个充电周期内,锂离子电池在充电开始之前需要检测电池的电压和温度,判断是否可充。如果电池电压或温度超出制造商允许的范围,则禁止充电。允许充电的电压范围是:每节电池2.5V~4.2V。

锂电池保护板工作原理资料

锂电池保护板工作原理 锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。 2.保护板过放电保护控制原理:

当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。 4.保护板过充电保护控制原理: 当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关

锂电池过充电-过放-短路保护电路详解

该电路主要由锂电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,单体锂电池接在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,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。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,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,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。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 7. 自放电小 锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池:以 3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右 5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环) 反复循环500次后容量应在初容量的60%以上 国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准). 电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少? 自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。 与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值. 交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高: 如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. 什么是内压测试? 锂电池内压测试为:(UL标准) 模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓. 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. 环境温度对电池性能有何影响? 在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送

锂电池充电电路及原理简介

锂离子电池的原理及充电器 锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品,它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极,放电时,锂变成锂离子,脱离电池阳极,到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动,电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体,阴极通常为二氧化锂。充电时,阴极中锂原子电离成锂离子和电子,并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时,锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子,并在阴极处合成锂原子。所以,在该电池中锂永远以锂离子的形态出现,不会以金属锂的形态出现,所以这种电池叫做锂离子电池。 一、锂离子电池的充放电特性 500mAh的AA型锂离子电池的充放电特性曲线如图1。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4.1V+50mV,充电电流通常限制在1C(500mA)以下,否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流/恒压充电模式,即先采用1C的恒定电流充电,电池电压不断上升,当上升到4.1V时充电器应立即转入恒压方式(4.1V+50mV),充电电流逐渐减小,当电池充足电时,电流降到涓流充电电流。用此方法,大约两个小时电池可以充足(500mAh)。锂离子电池放电电流不应超过3C(1.5A),单体电池电压不应低于2.2V,否则会造成损坏。采用0.2C的放电电流,电池电压下降到2.7V时,可以放出额定电池容量(500mAh),采用1C的放电电流时,电池能够放出90%的电池容量,另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响,所以规定了锂离子电池放电时的温度为-20℃~+60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量,因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降,锂离子电池放电起始电压为4.1V(4.2V),放电终止电压为2.5V。 二、锂离子电池的优缺点 优点:1.工作电压高;2.体积小、重量轻、能量高;3.寿命长;4.安全快速充电;5.允许温度范围宽;6.放电电流小、无记忆效应、无环境污染。 缺点:1.与干电池无互换性;2.不能快速充电;3.内部阻抗高;4.工作电压变化大;5.放电速率大,容量下降快,无法大电流放电。 三、锂离子电池充电器 下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块PS1719,它采用恒流/恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便,以充电电流减小到最大电流(恒流)的15%作为充满判别基准,并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。PS1719模块工作电压为9V,内部结构见图2。 图3给出了PS1719的典型电路图,按图可以组成简单且功能齐全的锂离子电池充电器。

电池充电及保护电路

电池充电及保护电路 1. Li+电池保护电路 锂离子(Li+)电池虽然具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、自放电量较低及单节电池电压高等诸多优点,但在使用时需严格注意过压保护、过放电保护和过流保护,而且对保护电路的精度要求也较高,图1所示电路是利用MAX1666构成的一个完整的Li+ 电池保护器。MAX1666S/V/X可分别为2节/3节/4节Li+电池组提供保护,其中包括:过充电保护、过放电保护、电池失配保护以及过流保护。过压检测功能还可有效避免电池组中的 任何一节电池出现过充电,当电池电压超出设置门限时,,输出高电平,场效应管Q2、Q3 被断开而终 止充电过程,输出低电平,向电池组控制器发出报警信号。电池最高电压门限由外部电阻R1、R2确定,其可设置范围为4V~4.4V。 欠压检测电路可用于防止电池出现过放电现象,当检测 到电池电压低于所设置门限时,UVO,,输出高电平,保持低电平,开关管Q3、Q1 开路,Q2 导通,电池处于涓流充电状态,使电池电压得以恢复。电池低电压检测门限可通过R3、R4设置,设置范围为2V~3V。 当电池组中任意两节失配时,、、U-VO和均为高电平,相应的开关管Q1~Q3均断开,为低电平从而向控制器发出中断信号。适配电压检测门限可由R5、R6设置。 2. 结构紧凑的Li+电池充电器

锂离子电池(Li+)以其高能量密度和高性能被广泛应用于手机、PDA、笔 记本电脑等产品中。图2所示电路是一种结构紧凑的单节Li+电池充电电路,图中的墙上适配器为6VDC/800mA 限流型电压源,MAX1679内置充电终止检测电路和充电过程控制器,插入电池或给充电器上电都将启动一次充电过程。一次完整的充电过程包括:①初始化充电过程;在该过程中系统以较小的充电电流为电池充电,以使用率电池电压大于2.5V。如果温度范围超出2.5℃到47.5℃,充电器则处于等待状态。②快充过程;当快充开始后,MAX1679打开外接的P 沟道场效应管,快充电流由外部限流型充电电源决定。一旦系统检测到电池电压达到Li+电池充电终 止门限电压时,快充结束。充电终止门限电压由电阻确定。③脉冲充电过程;快充过程结束后,系统进入脉 冲充电过程,MAX1679每隔2ms检测一次电池电压,电池电压小于终止门限 时,外部P沟道场效应管导通,电池电压大于终止门限时,P沟通道场效应管(P1)断开,在脉冲充电过程接近结束时,P沟道场效应管的断开时间远远大于接通时间。 该电路除了具有电池电压检测外,MAX1679还具有超时检测和温度检测功能,这可为电池提供二次保护。需要检测温度时,应在THERM引脚与BATT-引脚间接一热敏电阻,并将热敏电阻靠近电池安装。当TSEL引脚接BATT+、ADJ或GND时,所对应的充电限制时间为2.8小时、3.75小时和6.25小时。选择P1时要考虑漏源间的击穿电压、最小导通门限电压、额定电流及功率损耗等参数,漏源击穿电压至少要高于开路状态下墙上适配器电压的25%。 图2中的LED用于指示充电状态,LED闪烁频率与充电状态的对应关系如表1所列。 3. Nicd电池充电器 镍镉(Nicd)电池是最早应用的可充电电池,其能量密度和重量密度相对较低,但是,由于成本较低,目前仍

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