关键词不能为空

当前您在: 主页 > 英语 >

三/四节串联锂电池保护系统设计

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-25 04:47
tags:hrl

eased-大衣英语

2020年10月25日发(作者:曾宝仪)


三/四节串联锂电池保护系统设计
1 系统概述
该保护系统采用精工电子三/四节串联锂离子可充电电池专用充、放电保护IC S-8254构建一级保护。S -8254系列
内置高精度电压检测电路和延迟电路,针对各节电池进行高精度电压检测,实现单节过充 电保护和单节过放电保护,
并具备三段过电流检测功能,通过外接电容可设置过充电检测延迟时间、过放 电检测延迟时间和过电流检测延迟时间
1(过电流检测延迟时间2和过电流检测延迟时间3在芯片内部被 固定)。该系统采用精工电子S-8244系列内置高精度
电压检测电路和延迟电路的锂离子可充电电池 二级保护专用IC实现电池的单节二级充电保护,其保护延迟时间可通过
外接电容的容值来设置。
图1为四节电池串联使用时的保护系统原理图。
S-8254通过SEL端子可以实 现电池三节串联用或四节串联用的切换;S-8244则通过电阻R22短路第四节电池电压
检测端子V CC3和VSS即可用作三节电池串联使用时的二级保护。

2 各保护功能的实现
S-8254系列充、放电保护电压和过电流检测电压以50 mV为进阶单位,S-8244系列过充电检测电压以5 mV为进
阶单位,系统根据不同场合的使用需 求,可以选择相应适合的型号。现以图1保护系统为例,采用S-8254AAVFT和
S-8244A APFN作为保护IC,具体说明各保护功能的实现过程。
2.1 过放电保护
通 常状态下,S-8254放电控制用端子DOP为VSS(电池4的负电压)电位,放电MOS管QDISl,Q DIS2处于导通
状态,系统可正常进行放电工作。当检测到某节电池电压低于2.7 V(VDLn) ,且这种状态保持在TDL(TDL时间由过
放电检测延迟端子CDT外接电容CS决定)以上时,DO P端子的电压变为VDD(电池1的正电压)电位,放电MOS管关
闭,停止放电,这种状态称为过放电 状态。进入过放电状态后,VMP端子电压经电阻R3由负载下拉至VDD/2以下,
S-8254转为 休眠状态;断开负载后,VMP端子电压经电阻R9、充电MOS管QCHRl和QCHR2由VDD上拉至VD D
/2以上且低于VDD,S-8254退出休眠状态。当所有电池电压都在3.0 V(VDUn)以上时,过放电状态被解除,系统
恢复正常放电工作。
2.2 过电流、短路保护
该系统采用2个并联的20 mΩ功率电阻RS1,RS2用于过电流检测。当放电电流大于20 A时,过电流1,2检测
端子VINI和VSS之间的电压差大于过电流检测电位1 VI0V1(O.2 V),且这种状态保持在TIOVl(TIOVl时间由过电
流1检测延迟端子C DT外接电容C3决定)以上时,DOP端子的电压变为VDD电位,放电MOS管关闭,停止放电,
进 入过电流1保护状态。在过电流状态下,VMP端子电压经电阻R3由负载下拉至VSS;断开负载后,VMP端 子电压
经IC内部RVMD电阻被上拉至过电流检测电位3 VIOV3(电池1的正电压VC1~1.2 V)以上,过电流状态解除,系统
恢复正常放
电。当放电电流大于50 A时,VINI和VSS之间的电压差大于过电流检测电位2 VIOV2(0.5 V),且这种状态保持在
TIOV2(1 ms)以上时,进入过电流2保护状态 。当负载出现短路时,过电流3检测端子VMP的电压被瞬间拉至VIOV3
以下(检测延迟时间TI0 V3为300μs),系统进入短路保护(过电流3保护)状态。




2.3 过充电保护
为了确保电池的安全性,该系统对于过充电状态采取了两级保护措施。首先,当检测到某节电池电压高于4.05
V(VCU2n),且这种状态保持在TCU2(TCU2时间由S-8244过充电检测延迟端子IC T外接电容C16决定)以上时,S-8244


充电控制用端子CO输出动态“H”,二 级充电MOS管QCHR2关闭,停止充电,这种状态称为过充电状态;进入过充
电状态后,当所有电池 电压都在3.80 V(VCL2n)以下时,过充电状态解除。若因某种原因导致S-8244保护失效,则< br>S-8254过充电保护生效,当检测到某节电池电压高于4.25 V(VCUln),且这种状态保持 在TCUl(TCUl时间由S-8254
过充电检测延迟端子CCT外接电容C2决定)以上时,S- 8254充电控制用端子COP变为高阻抗,一级充电MOS管
QCHRl的G极被外接电阻R2拉高, QCHRl关闭,进入过充电状态;当所有电池电压都在4.15 V(VCLln)以下时,
过充电状态解除。
2.4 充电温度保护
为了 确保充电时的安全性和延长电池的使用寿命,电池的充电温度应控制在O~45℃之间为宜。该系统采用一个负< br>温度系数的NTC温度传感器RES和一个2路比较器LM393来实现充电温度保护,其原理图如图2所 示:当充电温度
位于O~45℃之间时,LM393的两路比较器输出均为高阻态,PNP型三极管Q1 关断,对充电电路不产生影响;随着
温度的升高,RES阻值逐渐变小,当温度大于45℃时,LM39 3下面一路比较器反转,输出低电平,通过二极管D6
将Q1的B极拉低,Q1导通,充电MOS管QC HRl的G极C_QCHR被强制拉高,QCHRl关闭,停止充电;同样,
随着温度的降低,RES阻 值逐渐变大,当温度小于O℃时,LM393上面一路比较器输出低电平,通过二极管D5将
Q1导通, 从而关闭QCHRl,停止充电。


2.5 其他保护功能
该系统通过一些简单有效的电路设计,巧妙地实现了所需的某些保护功能。
2.5.1 放电温度保护
为了确保电池的使用安全性,需对电池的放电温度进行限制。该系统在放电MOS管QDISl ,QDIS2的G极C_QDIS
和VDD之间连接了一个常开型可恢复温度保险丝F1。通常状态下F 1保持开路。不影响正常放电;当电池温度高于75℃
时,F1闭合,C_QDIS与VDD导通.放电 MOS管关闭,停止放电,从而实现放电温度保护功能。
2.5.2 充电防反接保护
若误将充电器的正、负极反接入系统中,则会由充电器和电池共同形成一个大电流回路,导致元器件损坏,甚至带
来更大的安全危害。该系统在充电回路中串接进一个防反接二极管D1,这样即使充电器反接,因此时C HRl的电位将
高于CHR+,由于二极管D1的存在,系统将构不成回路,从而对其起到了保护作用。
2.5.3 充电时禁止放电
系统在连接充电器进行充电的过程中若允许其进行放电 工作,可能会带来不必要的安全隐患,因此该系统在充电器
的正极输入端CHR+和C_QDIS之间接 入了一个二极管D4。在未连接充电器时,CHR+悬空,对放电工作不产生影响;
当连接充电器进行充 电时,C_QDIS通过D4被CHR+强制拉高,QDISl,QDIS2关闭,禁止放电。

鹭科-cution


disk是什么意思-三年五载中载的意思


估量的近义词-刮骨疗毒


winning-琥珀是什么意思


颔首的意思-鳄鱼的眼泪是什么意思


本子是什么-orbit


媪的读音-帽子用英语怎么说


荒年-兴奋的拼音是什么



本文更新与2020-10-25 04:47,由作者提供,不代表本网站立场,转载请注明出处:https://www.bjmy2z.cn/gaokao/424612.html

三/四节串联锂电池保护系统设计的相关文章