锂电池保护电路设计方案
锂电池保护板二极保护电路设计

锂电池保护板二极保护电路设计锂电池是一种被广泛应用于电子产品中的电池,它具有高能量密度、轻量化以及长寿命的特点,因此受到了广泛的关注和应用。
然而,锂电池在充放电过程中存在着一定的安全隐患,如果不加以合理的保护措施,可能会导致电池过充、过放、短路等问题,甚至引发火灾或爆炸。
锂电池保护板的设计对于保障电池的安全性至关重要。
在锂电池保护板中,二极保护电路是一项至关重要的设计,它主要负责监测电池的电压、温度和电流等参数,一旦发现异常情况,及时对电池进行保护。
二极保护电路的设计对于确保锂电池的安全性至关重要。
本文将从设计原理、电路结构、工作原理和实际应用等方面对锂电池保护板二极保护电路进行深入探讨,以期为锂电池保护板的设计和应用提供一定的参考价值。
一、设计原理二极保护电路的设计原理主要是基于对锂电池充放电过程的监测和保护。
一般来说,锂电池的充放电过程中会伴随着电压、温度和电流等参数的变化,如果这些参数超出了锂电池的允许范围,就会对电池造成潜在的安全隐患。
二极保护电路的设计目标就是及时监测这些参数,并在出现异常情况时对电池进行保护,保证电池的安全性。
二、电路结构二极保护电路通常由电压检测电路、温度检测电路和电流检测电路等部分组成。
其中,电压检测电路一般采用分压电路来对电池的电压进行监测,温度检测电路则通常采用NTC热敏电阻来监测电池的温度变化,而电流检测电路则使用霍尔元件或电流互感器等来监测电池的充放电电流。
在监测到异常情况时,二极保护电路会通过MOS管或继电器等元件对电池进行保护,比如切断充电或放电电路,从而保证锂电池的安全性。
三、工作原理二极保护电路在工作过程中主要分为两个阶段,第一阶段是监测阶段,通过电压、温度和电流检测电路对电池的参数进行实时监测。
第二阶段是保护阶段,当监测到电池出现异常情况时,二极保护电路会通过控制MOS管或继电器等元件对电池进行保护,比如切断充电或放电电路,避免电池受到进一步的损害。
最新智能型锂电池保护板电路的设计与实现

智能型锂电池保护板电路的设计与实现摘要锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点,所以在各行各业被广泛使用,逐渐成为了电池的主流产品。
然而因锂电池的能量密度高,也使得难以确保其安全性,所以需要相匹配的电池保护电路来确保电池以及使用设备的安全。
本文介绍了通过锂离子电池的充放电特点设计一种支持多种规格锂电池及电池组的保护电路的详细过程。
本文以锂电池的充放电特点作为研究主体,详细阐述了作者在学士学位论文工作期间对锂电池充放电过程中对其保护的研究与设计。
介绍了锂电池的特点以及其保护电路的发展现状及趋势,其次说明了锂电池的充放电的概念、原理、制定目标设计参数以及保护电路的设计过程、实现方法。
设计过程中,首先提出三种可行性方案,并通过理论分析进行方案筛选,确定由精工电子的电源管理芯片S-8209为核心构成的设计方案。
然后通过对S-8209进行Pspice建模并仿真,验证其功能并为设计方案提供理论基础。
然后绘制电路图,并施以改进优化设计方案。
最后进行锂电池保护电路的调试,并对毕业设计期间的工作作出总结。
关键词:锂电池保护电路电池组Pspice建模S-8209The Design and Implementation Of Intelligent Lithium-ion Battery ProtectionCircuitAbstractLithium-ion battery is widely used in almost all walks of life, because of its large capacity, long useful life, environment friendly and large volume ratio of energy. It is becoming the mainstream products of battery. But its high volume ratio of energy is also the unstable caution of security. So it is necessary to match the battery protection circuitry to ensure the safety of the battery and the equipment of using the battery.This article describes the adoption of lithium-ion battery charge and discharge characteristics of a variety of specifications to design a lithium battery group and battery protection circuit.In this paper, the charge and discharge characteristics of lithium battery as a research subject during the process. This article introduces the characteristics of lithium battery and its protection circuit development and trend, followed by shows the principles of lithium battery charge and discharge. And then make the design settings. During the design process, firstly proposed various of design options. Through theoretical analysis to determine the program, selected Seiko electronic power management IC S-8209 to achieve the design. Then carried out on the S-8209 Pspice model and simulation to verify its functionality and provide a theoretical basis for the design. Then draw the circuit diagram, and helping to improve optimization design. Finally, debug the lithium battery protection circuit and summary my work during the graduation project.Keywords: Lithium-ion battery Battery protection circuit Pspice-modeling Lithium-ion battery group S-8209目录1 绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题的研究方向和发展前景 (2)1.2.1锂电池保护电路的现状 (2)1.2.2 锂电池保护电路的发展前景 (3)1.3 选题的目的和意义 (4)1.4 设计要求 (5)1.5 主要工作及流程 (7)2 技术背景及方案选择 (8)2.1 锂电池的介绍 (8)2.1.1 锂电池简介 (8)2.1.2 锂电池的特点 (9)2.1.3 锂电池的充电原理 (11)2.1.4 锂电池的放电原理 (12)2.1.5 锂电池的工作过程 (13)2.1.6 锂电池保护的必要性 (13)2.2 锂电池充电器的介绍 (14)2.2.1 锂电池充电器简介 (14)2.2.2 恒流——恒压式锂电池充电器 (15)2.3 Pspice仿真软件的介绍 (17)2.3.1 Pspice的发展与现状 (17)2.3.2 Pspice的组成 (18)2.3.3 Pspice的分析功能 (19)2.3.4 使用Pspice建立仿真模型 (20)2.4 实现方案的选择 (21)2.4.1 方案介绍 (21)2.4.2 方案的对比与选择 (22)2.4.3 方案存在的问题 (24)3 设计实现 (24)3.1 原理分析 (24)3.1.1 整体实现原理 (24)3.1.2 各部分功能的实现方法 (25)3.1.3 S-8209的性能指标 (27)3.1.4 S-8209功能原理分析 (29)3.1.5 S-8209的典型电路原理 (31)3.2 使用Pspice进行仿真 (34)3.2.1 仿真的意义及作用 (34)3.2.2 对S-8209芯片建立仿真模型 (35)3.2.3 锂电池保护电路的仿真 (37)3.3锂电池保护电路的制作 (41)3.3.1 设计电路 (41)3.3.2 确定选用元件的型号及参数 (42)3.3.3 绘制PCB电路板 (43)4 总结 (45)4.1 实际电路测试 (45)4.2 理论与实际对比分析 (45)4.3 经验总结 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (51)附1Pspice仿真描述语句 (51)附2 锂电池保护电路电路图 (52)附3 锂电池保护电路实物图 (54)外文资料翻译及原文 (55)1 绪论1.1 课题研究背景锂离子电池因储能容量大、使用寿命长、清洁环保、能量体积比大等众多优点,所以在各行各业被广泛使用,逐渐成为了电池的主流产品。
高精度单节锂电池充放电保护电路的设计

高精度单节锂电池充放电保护电路的设计1.简介锂电池是目前应用最广泛的电池之一,因其能量密度高、重量轻且无记忆效应而备受青睐。
然而,锂电池充放电过程中若处理不当,可能导致过充、过放、过流等问题,严重情况下还可能引发火灾和爆炸事故。
因此,设计一套高精度的单节锂电池充放电保护电路非常重要。
2.设计要求本设计的目标是实现对锂电池的精确充放电,并确保在充放电过程中电池的工作状态正常。
具体要求如下:(1)充电过程中要能准确控制电池的充电电流,使其能实现恒流充电;(2)放电过程中要能准确控制电池的放电电流,以避免过放;(3)能对过流、过压、过放等情况进行保护,确保电池的安全使用;(4)能监测电池的电压、电流等参数,并反馈给控制系统或用户。
3.设计方案(1)充电电路设计充电电路主要由充电电流控制器、电流限制器和电流反馈电路组成。
充电电流控制器可以通过调节控制电路中的电流限制器的阻值,来控制充电电流的大小。
电流反馈电路可以将充电电流的大小以电压信号的形式送给控制系统。
(2)放电电路设计放电电路主要由放电电流控制器和电流反馈电路组成。
放电电流控制器可以通过负载的调节,来控制放电电流的大小。
电流反馈电路可以将放电电流的大小以电压信号的形式送给控制系统。
(3)保护电路设计保护电路包括过流保护、过压保护和过放保护。
过流保护可通过过流检测电路实现,一旦检测到过流情况,将立即切断电源。
过压保护可通过过压检测电路实现,一旦电池电压超过设定值,将立即切断电源。
过放保护可通过过放检测电路实现,一旦电池电压低于设定值,将立即切断电源。
(4)参数监测电路设计参数监测电路主要用于监测电池的电压、电流等参数,并将监测结果反馈给控制系统或用户。
参数监测电路需要高精度的传感器和精确的放大电路,以确保监测结果的准确性。
4.结束语本设计基于高精度的单节锂电池充放电保护电路,能实现对锂电池的精确充放电,并确保在充放电过程中电池的工作状态正常。
本设计的要求主要包括充电电路设计、放电电路设计、保护电路设计和参数监测电路设计。
20串锂电池保护方案

20串锂电池保护方案随着科技的发展,锂电池作为一种重要的能量存储装置,广泛应用于电动汽车、无人机、智能手机等领域。
然而,锂电池在充电、放电、运输等过程中存在着一定的安全风险。
为了确保锂电池的安全使用,需要采取一系列的保护措施。
本文将介绍一种适用于20串锂电池的保护方案,以确保其在使用过程中的安全性和稳定性。
1. 电池管理系统(BMS)在20串锂电池保护方案中,电池管理系统(BMS)是必不可少的。
BMS可以对电池进行实时监测,并根据实际情况采取相应的保护措施。
BMS可以监测电池的电压、电流、温度等参数,并判断是否存在异常情况。
当电池参数超出设定范围时,BMS会及时切断电池的充放电电路,以防止电池过充、过放、过温等情况的发生。
2. 温控系统温控系统是20串锂电池保护方案中的重要组成部分。
锂电池在高温下容易发生过热,从而导致电池内部的短路、电解液的挥发等问题。
因此,温控系统可以监测电池的温度,并在温度超过安全范围时及时采取降温措施,如通过散热器、风扇等进行散热,以保持电池的正常工作温度。
3. 充电管理在20串锂电池保护方案中,充电管理是不可忽视的一环。
过高的充电电压或过大的充电电流会导致电池失去稳定性,甚至引发火灾等安全问题。
因此,需要在充电过程中严格控制充电电压和充电电流,以保证电池的安全充电。
此外,还可以采用充电均衡技术,对每个串联电池进行均衡充电,以避免电池之间的差异过大。
4. 放电管理放电管理也是20串锂电池保护方案中的重要环节。
在过大的放电电流下,电池容易失去稳定性,甚至损坏电池。
因此,需要在放电过程中限制放电电流,避免过大的放电电流对电池造成不可逆的损伤。
同时,还可以设置过放电保护功能,当电池的电压低于一定阈值时,及时切断放电回路,以防止电池过放导致损坏。
5. 其他保护功能除了以上介绍的主要保护措施外,20串锂电池保护方案还可以增加其他的保护功能。
比如,可以设置过流保护功能,当电池充放电过程中发生异常的过大电流时,及时切断电路以避免安全事故的发生。
4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.2

4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08 ○C2008Burnon International Limited 4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 2 概述基于锂电池安全性能的要求,本保护电路采用美国intersil 电池组专用管理芯片ISL9208、Microchip MCU PIC16F690、IR MOSFTE ,通过I 2C 通信控制,对4-7节串联锂离子、聚合物锂电池包进行管理。
采用上位机(PC )实时监控,方便生产、检测。
主要特点体现在对电池组的:1:过充电保护 (充电过高电压保护、充电过电流保护)2:过放电保护 (放电过低电压保护、放电过电流保护、放电短路保护) 3:电池组温度异常保护(电池组温度过低,关闭电池组充放电状态。
电池组温度过高,关闭电池组充放电状态。
) 4:休眠保护 (电池电压过低关闭电池组输出) 5:电池组自动均衡(本保护电路的特点)简要说明:电池组的单个电池之间由于电压、容量、内阻存在差异,在充放电 过程中最终会导致电池电压存在差异。
而保护电路是通过检测单个电池的电压来 进行保护,保护电路检测到其中某个电池电压过高关闭充电状态,保护电路检 测到其中某个电池电压过低关闭放电状态。
为了使电池组发挥最大性能,因此 本电路引入电池组在充电过程中电压进行自动均衡。
特性1、适用范围相关电池组参数可通过ISP 在线编程接口及外部设备更改。
2、 用途: 适用于4-7节串联锂离子电池组、聚合物锂电池组。
本DEMO 板可根据客户的需要,通过外编程更改有关参数,也可适用于4-7节串联磷酸铁锂电池组。
3、特点 3-1 针对各节电池的高精度电压检测功能4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 3 © 2008 Burnon International Inc.3-2 充电及均衡参数 序号 项目 详细内容标准1耐高压元件充电器最高电压必须小于标准值18V/4CELL ;23V/5CELL ;27.5V/6CELL ;32V/7CELL2 恒流恒压充电 (充电器参数)恒压电压CV 16.8V/4CELL ;21V/5CELL ;25.2V/6CELL ;29.6V/7CELL恒流电流CC 小于3.5A 3充电过流保护过流保护电流 4A ±20% 延迟时间0.5S 4 均衡 均衡基准电压差 30mV均衡以最低电池电压为基准,误差超 过30mV 的电池都进行均衡均衡电流100mA 3-3 输出参数 序号 项目详细内容标准1输出电压 最小输出电压 11V/4CELL;14V/5CELL;16.8V/6CELL; 19.6V/7CELL最大输出电压 16.8V/4CELL ;21V/5CELL ;25.2V/6CELL; 29.6V/7CELL2 输出电流 放电电流<15A 放电过流保护 (一次保护)保护电流 20A ±20% 保护延迟时间 1S保护解除条件断开负载,自恢复短路保护 (二次保护)保护条件 外部电路短路 保护电流 40A ±20% 保护延迟时间200us4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 4 保护解除条件断开负载,自恢复3-4 充放电电池温度监测 序号 项目 详细内容 标准1充电状态监测电池组温度 正常充电摄氏-20℃——50℃ 充电保护大于50℃ 充电恢复小于40℃2放电状态监测电池组温度 正常放电摄氏-20℃——75℃ 放电保护大于75℃ 放电恢复小于60℃3-5 休眠及PCB 功耗 序号 项目详细内容标准1 工作状态 (充放电状态) PCB 板功耗 小于3.8mA2休眠状态 条件:1:电池电压范围2.5V -4.2V 2:无充放电状态PCB 板功耗EB+对GND :小于30uA EB-对GND :小于60uA 休眠延迟时间 120S休眠解除条件 充电放电放电维持电流 大于50mA4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 5 © 2008 Burnon International Inc.接口规范:4节串联(拨码开关一位置1、另一位置2)5节串联(拨码开关一位置1、另一位置ON )4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.02008.08○C 2008Burnon International Inc. Page 66节串联(拨码开关一位置ON 、另一位置2)7节串联(拨码开关一位置ON 、另一位置ON )4-7节串联锂电池自动均衡及保护电路方案说明V1.0 2008.08Page 7 © 2008 Burnon International Inc.使用说明1、 放置DEMO 板的区域必须与金属等导电物体隔离,并预留一定空间。
电动车36 V锂电池组保护电路设计方案

电动车36 V锂电池组保护电路设计方案
随着电动自行车的逐渐普及,电动自行车的主要能源---锂电池也成为众人关心的焦点。
锂电池与镍镉、镍氢电池不太一样,因其能量密度高,对充放电要求很高。
当过充、过放、过流及短路保护等情况发生时,锂电池内的压力与热量大量增加,容易产生爆炸,因此通常都会在电池包内加保护电路,用以提高锂电池的使用寿命。
针对目前电动车锂电池组所用的保护电路大多都由分立原件构成,存在控制精度不够高、技术指标低、不能有效保护锂电池组等特点,本文中提出一种基于单片机的电动车36 V锂电池组(由10节3. 6 V锂电池串联而成)保护电路设计方案,利用高性能、低功耗的ATmega16L 单片机作为检测和控制核心,用由MC34063构成的DC /DC变换控制电路为整个保护电路提供稳压电源,辅以LM60 测温、MOS管IRF530N作充放电控制开关,实现对整个电池组和单个电池的状态监控和保护功能,达到延长电池使用寿命的目的。
1 保护电路硬件设计
本系统以单片机为数据处理和控制的核心,将任务设计分解为电压测量、电流测量、温度测量、开关控制、电源、均衡充电等功能模块。
系统的总体框图如图1所示。
电池组电压、电流、温度等信息通过电压采样、电流采样和温度测量电路,加到信号采集部分的A /D输入端。
A /D模块将输入的模拟信号转换为数字信号,并传输给单片机。
单片机作为数据处理和控制的核心,一方面实时监控电池组的各项性能指标和状态,一方面根据这些状态参数控制驱动大。
锂电保护方案

锂电保护方案近年来,锂电池作为一种高能量密度、长寿命、轻便便携的能源存储装置,广泛应用于电子产品、电动车辆、储能系统等领域。
然而,锂电池的过充、过放、过流等问题也不容忽视,存在一定的安全风险。
因此,为了确保锂电池的安全性和可靠性,科学家们不断研究和改进锂电保护方案,以提高锂电池的使用寿命和安全性。
一、电池管理系统(BMS)电池管理系统(Battery Management System, BMS) 是一种集成电子设备,用于监控和控制锂电池组。
它通过采集电池组的电流、电压、温度等实时数据,并进行实时分析,以确保锂电池的性能和安全。
BMS主要包括电池状态估计、均衡管理、温度控制、电池保护等功能。
其中,电池保护是BMS的核心功能之一,它能够监测和防止电池过充、过放、过流等问题。
二、保护电路设计在锂电池中,保护电路是一种关键的组件,用于监测和保护锂电池免受过载、过放和短路等情况的损害。
保护电路通常包括保护IC、保护电路板和保险丝等。
保护IC是一个集成电路芯片,能够实时监测电池的电压和电流,并在电池工作时提供过压和欠压保护。
保护电路板是一个用于连接保护IC和电池组的金属板,其主要功能是传输电流和信号。
保险丝则是一种安全装置,能够在电流过大时切断电路,防止火灾和爆炸等事故的发生。
三、温度管理温度是锂电池工作时需要特别关注的因素之一。
高温会导致锂电池内部化学反应过程加速,从而缩短其使用寿命;而低温下,锂电池的性能会明显下降。
为了确保锂电池的长寿命和高性能,科学家们提出了多种温度管理方案。
比如,通过添加温度传感器和温度控制器,实时监测电池温度并控制其工作温度范围;通过改进电池材料和结构,提高锂电池的热稳定性和散热性能。
四、充电与放电控制充电与放电控制是保护锂电池的另一个重要方面。
过充会导致电池容量的损失和安全隐患,而过放则会加速电池老化。
因此,科学家们提出了一系列充放电控制策略,以延长锂电池的寿命。
比如,在充电过程中,可以采用恒流充电、恒压充电和截止充电等方式,以避免电池的过充;在放电过程中,可以设置过放电保护电路,防止电池过放。
锂电池短路保护方案

锂电池短路保护方案锂电池短路保护方案锂电池作为一种高能量密度的电池,广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
然而,由于其内部化学反应的特性,如果在使用过程中发生短路,可能会引发严重的安全事故。
因此,锂电池短路保护方案的设计至关重要。
下面将从步骤思维的角度,讨论锂电池短路保护方案的设计。
第一步,了解锂电池短路的原理。
锂电池短路是指正极和负极之间的导电材料直接接触,导致电流瞬间增大,从而引发电池过热、爆炸等安全问题。
因此,短路保护方案的设计应该能够及时检测到短路,并采取相应的措施防止事故发生。
第二步,设计短路检测电路。
短路检测电路是短路保护方案的核心部分,它可以通过检测电池内部的电压和电流,判断是否发生了短路。
一种常见的短路检测电路是采用电流传感器和电压传感器,通过监测电池的电流和电压变化,来判断是否存在短路情况。
第三步,采取短路保护措施。
一旦检测到短路,短路保护方案应该能够迅速做出响应,以防止事故的发生。
常见的短路保护措施包括切断电池与外部电路的连接,通过开关或保险丝等方式实现。
此外,还可以采用温度传感器监测电池温度,当温度超过安全范围时,切断电池供电,以防止过热引发事故。
第四步,测试和验证短路保护方案。
在设计完成后,需要对短路保护方案进行测试和验证,以确保其可靠性和有效性。
可以通过模拟短路情况,观察保护方案的反应和效果。
同时,还可以进行长时间的寿命测试,以验证方案在不同使用条件下的可靠性。
第五步,持续改进和优化。
随着技术的不断发展,锂电池短路保护方案也需要不断改进和优化。
可以借鉴其他领域的相关技术,引入新的检测手段和保护措施,以提高短路保护方案的性能和可靠性。
综上所述,锂电池短路保护方案的设计需要从了解短路原理开始,设计短路检测电路,采取短路保护措施,并经过测试和验证,最后不断改进和优化。
只有通过科学的设计和严格的测试,才能确保锂电池在使用过程中的安全性和可靠性。
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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。
在电池处于深放电的情况下,必须要求充电器具有预充过程,使电池满足快速充电的条件;然后,根据电池厂商推荐的快速充电速度,一般为1C,充电器对电池进行恒流充电,电池电压缓慢上升;一旦电池电压达到所设定的终止电压(一般为4.1V或4.2V),恒流充电终止,充电电流快速衰减,充电进入满充过程;在满充过程中,充电电流逐渐衰减,直到充电速率降低到C/10以下或满充时间超时时,转入顶端截止充电;顶端截止充电时,充电器以极小的充电电流为电池补充能量。
顶端截止充电一段时间后,关闭充电。
锂电池保护电路设计
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。
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密度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性。
下面的文章将详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求,对工程师设计和研发保护电路有参考价值。
锂电池保护电路设计案例分享
以锂电池为供电电源的电路设计中,要求将越来越复杂的混合信号系统集成到一个小面积芯片上,这必然给数字、模拟电路提出了低压、低功耗问题。
在功耗和功能的制约中,如何取得最佳的设计方案也是当前功耗管理技术(PowerManagement,PM)的一个研究热点。
另一方面,锂电池的应用也极大地推动了相应电池管理、电池保护电路的设计开发。
锂电池应用时必须要有复杂的控制电路,来有效防止电池的过充电、过放电和过电流状态。
从电动自行车能源转变趋势论述了采用超低功耗、高性能MSP430F20X3设计电动自行车的锂电池充、放电保护电路的方案。
该方案从系统架构、充放电电路、检测及保护电路设计的每一个细节论述设计的全过程,为电动自行车电源的设计者提供了比较全面的参考。