Principe de travail du circuit d’équilibre cellulaire

Le panneau de protection de la batterie au lithium est différent en fonction de la protection de la batterie IC, la tension et d’autres paramètres différents. Le panneau de protection comporte deux composantes essentielles : un IC de protection, qui est plus précis pour obtenir des paramètres de protection fiables; l’autre est la chaîne MOSFET dans le principal Il agit comme un commutateur à grande vitesse dans le circuit de charge et de décharge pour effectuer des actions de protection. Expliquons avec DW01 avec double tube NMOS 8205A.

Le principe de circuit du dispositif de protection du circuit d’équilibre de la batterie au lithium est indiqué dans la figure ci-dessus. D’une manière générale, il est principalement réalisé par le contrôle de protection de la batterie ICDW01 et le commutateur de décharge externe M1 et le commutateur de charge M2. Le contrôle IC est responsable de la surveillance de la tension de la batterie et du courant de boucle, et du contrôle des portes des deux MOSFET. Les MOSFETs agissent comme commutateurs dans le circuit. Lorsque les terminaux P+/P- sont connectés au chargeur et que la batterie est chargée normalement, M1 et M2 sont tous deux en conduction. État : Lorsque l’IC de contrôle détecte une charge anormale, il désactive M2 pour mettre fin à la charge. Lorsque le terminal P+/P- est raccordé à la charge et que la batterie est déchargée normalement, M1 et M2 sont allumés; lorsque l’IC de contrôle détecte la décharge anormale, le M1 est éteint pour mettre fin à la décharge.

Le circuit a les fonctions de protection contre la surfacturation, de protection contre la surfacturation, de protection contre les surcours et de protection contre les circuits courts.

Le principe de fonctionnement du circuit d’équilibre de la batterie est analysé comme suit :

1) État normal

Dans l’état normal, les broches « O » et « O » de la sortie DW01 haute tension dans le circuit. Les deux MOSFET sont dans l’état, et la batterie peut être chargée et déchargée librement. Parce que la résistance du MOSFET est faible, généralement inférieure à 30 milliohms, de sorte que sa résistance a peu d’effet sur les performances du circuit.

Dans cet état, la consommation actuelle du circuit de protection est uA.

2) Protection de surfacturation

La méthode de charge requise pour les batteries lithium-ion est le courant constant/tension constante. Dans la phase initiale de charge, il est de charge à courant constant. Avec le processus de charge, la tension passera à 4,2 V (selon le matériau d’électrode positif, certaines batteries nécessitent une valeur de tension constante de 4,1 V), passer à la charge de tension constante jusqu’à ce que le courant devient de plus en plus petit. Lorsque la batterie est chargée, si le circuit du chargeur perd le contrôle, la tension de la batterie continuera d’être chargée avec le courant constant après que la tension de la batterie dépasse 4,2 V. À ce moment, la tension de la batterie continuera d’augmenter. Lorsque la tension de la batterie est chargée à plus de 4,3 V, la chimie de la batterie Réactions latérales s’intensifie, causant des dommages à la batterie ou des problèmes de sécurité.

Dans une batterie avec un circuit de protection, lorsque le contrôle IC (DWO1) détecte que la tension de la batterie atteint 4,3 V (cette valeur est déterminée par le contrôle IC, différents IC ont des valeurs différentes), sa broche « O » passera de la haute tension à zéro tourne M2 de l’allume à l’arrêt, coupant ainsi le circuit de charge, ce qui rend le chargeur n’est plus en mesure de charger la batterie et de jouer un rôle de protection sur charge. À ce moment, en raison de l’existence de la diode du corps VD2 de la M2, la batterie peut décharger la charge externe à travers la diode. Lorsque l’IC de contrôle détecte que la tension de la batterie dépasse 4,05 V et envoie le signal pour éteindre le M2, la surcharge est libérée, et le M2 est activé pour commencer à charger.

3. Protection contre les rejets

Lorsque la batterie décharge la charge externe, sa tension diminue progressivement avec le processus de décharge. Lorsque la tension de la batterie tombe à 2,5 V, sa capacité a été complètement déchargée. À ce moment, si la batterie continue à décharger la charge, il causera des dommages à la batterie. Dommages permanents

Dans le processus de décharge de la batterie, lorsque l’IC de contrôle détecte que la tension de la batterie est inférieure à 2,5 V (cette valeur est déterminée par le contrôle IC, différents IC ont des valeurs différentes), sa broche « » passera de la haute tension à la tension zéro, ce qui rend M1 Il s’allume de l’allumement à l’arrêt, ce qui coupe le circuit de décharge, de sorte que la batterie ne peut plus décharger la charge , qui joue un rôle de protection contre les rejets. À ce moment, en raison de l’existence de la diode du corps VD1 de M1, le chargeur peut charger la batterie à travers cette diode.

Étant donné que la tension de la batterie ne peut pas être abaissée dans l’état de protection de surfacturation, la consommation actuelle du circuit de protection doit être extrêmement faible. À ce moment, l’IC de contrôle entrera dans un état de faible consommation d’énergie, et la consommation d’énergie de l’ensemble du circuit de protection sera inférieure à 0,1uA.

4. Protection des courants d’été

Lorsque la batterie décharge normalement la charge, lorsque le courant de décharge passe par les deux MOSFET connectés en série, en raison de la résistance des MOSFET, une tension sera générée aux deux extrémités du MOSFET. La valeur de tension U=I*RDS*2, RDS est une seule résistance à la conduction MOSFET, la broche « » sur le contrôle IC détecte la valeur de tension. Si la charge est anormale pour une raison quelconque, le courant de boucle augmentera. Lorsque le courant de boucle est assez grand pour faire U'0.15V (cette valeur est contrôlée par IC décide que différents IC ont des valeurs différentes), sa broche « DO » va passer de haute tension à zéro tension, tournant M1 d’on à off, ce qui coupe le circuit de décharge et rend le courant dans le circuit zéro. À la protection sur-courant.

Dans le processus de contrôle ci-dessus, on peut voir que la valeur de détection des courants excédentaires dépend non seulement de la valeur de contrôle de l’IC de contrôle, mais aussi de la résistance du MOSFET. Lorsque la résistance du MOSFET est plus grande, la protection surcourant du même contrôle IC Plus la valeur est faible.

5. Protection des circuits courts

Lorsque la batterie décharge la charge, si le courant de boucle est si grand que U'1V (cette valeur est déterminée par le contrôle IC, différents IC ont des valeurs différentes), le contrôle IC jugera que la charge est court-circuitée, et sa broche « DO » va rapidement passer de haute tension à zéro tension, M1 est activé de l’allumement à l’arrêt, coupant ainsi le circuit de décharge et jouant le rôle de protection de court-circuit. Le délai de protection en court-circuit est extrêmement court, généralement inférieur à 7 microsecondes. Son principe de travail est similaire à celui de la protection actuelle

La goupille CS de DW01 est la goupille de détection actuelle. Lorsque la sortie est court-circuitée, la baisse de tension de la charge et du contrôle de décharge MOSFET augmente fortement, et la tension de la goupille CS augmente rapidement. Le signal de sortie DW01 permet au contrôle de charge et de décharge MOSFET de s’éteindre rapidement, obtenant ainsi une protection sur le courant ou le court-circuit.