鋰電池過(guò)充電、過(guò)放電、短路保護(hù)電路詳解

該電路重要由鋰離子電池保護(hù)專用集成電路DW01，充、放電控制MOSFET1(內(nèi)含兩只N溝道MOSFET)等部分組成，單體鋰離子電池接在B+和B-之間，電池組從p+和p-輸出電壓。充電時(shí)，充電器輸出電壓接在p+和p-之間，電流從p+到單體電池的B+和B-，再經(jīng)過(guò)充電控制MOSFET到p-。

在充電過(guò)程中，當(dāng)單體電池的電壓超過(guò)4.35V時(shí)，專用集成電路DW01的OC腳輸出信號(hào)使充電控制MOSFET關(guān)斷，鋰離子電池立即停止充電，從而防止鋰離子電池因過(guò)充電而損壞。

放電過(guò)程中，當(dāng)單體電池的電壓降到2.30V時(shí)，DW01的OD腳輸出信號(hào)使放電控制MOSFET關(guān)斷，鋰離子電池立即停止放電，從而防止鋰離子電池因過(guò)放電而損壞，DW01的CS腳為電流檢測(cè)腳，輸出短路時(shí)，充放電控制MOSFET的導(dǎo)通壓降劇增，CS腳電壓迅速升高，DW01輸出信號(hào)使充放電控制MOSFET迅速關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)電流或短路保護(hù)。

過(guò)充電的控制方法有什么?

為了防止電池過(guò)充，要對(duì)充電終點(diǎn)進(jìn)行控制，當(dāng)電池充滿時(shí)，會(huì)有一些特別的信息可利用來(lái)判斷充電是否達(dá)到終點(diǎn)。一般有以下六種方法來(lái)防止電池被過(guò)充：

1.峰值電壓控制：通過(guò)檢測(cè)電池的峰值電壓來(lái)判斷充電的終點(diǎn);

2.dT/dt控制：通過(guò)檢測(cè)電池峰值溫度變化率來(lái)判斷充電的終點(diǎn);

3.T控制：電池充滿電時(shí)溫度和環(huán)境溫度之差會(huì)達(dá)到最大;

4.-V控制：當(dāng)電池充滿電達(dá)到一峰值電壓后，電壓會(huì)下降一定的值;

5.計(jì)時(shí)控制：通過(guò)設(shè)置一定的充電時(shí)間來(lái)控制充電終點(diǎn)，一般設(shè)定要充進(jìn)130%標(biāo)稱容量所需的時(shí)間來(lái)控制;

6.TCO控制：考慮電池的安全和特性應(yīng)當(dāng)防止高溫(高溫電池除外)充電，因此當(dāng)電池溫度升高60時(shí)應(yīng)當(dāng)停止充電。

什么是過(guò)充電，對(duì)電池性能有何影響?

過(guò)充電是指電池經(jīng)一定充電過(guò)程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為。

由于在設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極容量比正極容量要高，因此，正極出現(xiàn)的氣體透過(guò)隔膜紙和負(fù)極出現(xiàn)的鎘復(fù)合。故一般情況下，電池的內(nèi)壓不會(huì)有明顯升高，但假如充電電流過(guò)大，或充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)的氧氣來(lái)不及被消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形，漏液，等不良現(xiàn)象。同時(shí)，其電性能也會(huì)顯著降低。

充電鋰電池過(guò)充電、過(guò)放電、短路保護(hù)電路均衡的重要意義

鋰電池組在市場(chǎng)以及各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)屢見(jiàn)不鮮，給我們的生活，工業(yè)等等帶來(lái)了很多的益處，當(dāng)然，鋰電池組在沖放電的過(guò)程中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是均衡環(huán)節(jié)，因?yàn)槟阈枰ＷC鋰電池組的輸出以及輸出合理到每一節(jié)電池，目前鋰電池組均衡方法最常見(jiàn)的兩種方式，分別是耗能式均衡和轉(zhuǎn)能式均衡。

鋰電池組耗能式均衡顧名思義就是把鋰電池組中某節(jié)電壓高的電池用電阻把多余電量耗盡。這種方式的均衡的成本較低，設(shè)計(jì)也是相對(duì)簡(jiǎn)單，在鋰電池組中單節(jié)鋰電池之間的電壓不能達(dá)到一致時(shí)能夠起到一定的作用，但是相對(duì)的，這種方式的均衡也較為容易出現(xiàn)故障，而且均衡時(shí)鋰電池所發(fā)出的溫度較高。而且有一點(diǎn)，因?yàn)殇囯姵亟M中各個(gè)單節(jié)電池的電容都不盡相同，所以每次充電，容量較小的電池電量會(huì)很快的達(dá)到飽和，由于容量較大的電池還在充電中，容量較小的鋰電池就會(huì)均衡，以類似于放電額形式去耗除電量一直循環(huán)直到大容量的電池電量飽和為止，所以大家可以想象時(shí)間久了，容量較小的電池整體性能就會(huì)大大額下降，這個(gè)就跟我們手機(jī)電池長(zhǎng)時(shí)間用性能下降是一個(gè)道理。所以鋰電池組耗能式均衡存在著很大的弊端。

鋰電池組能量轉(zhuǎn)移式均衡也很好理解，就是讓電池組中能量較高額鋰電池轉(zhuǎn)移到能量較低的鋰電池上，這種方式的均衡乍一聽(tīng)確實(shí)很實(shí)用，但是在實(shí)際情況下，目前的能量轉(zhuǎn)移式均衡并不是很完善，因?yàn)檫@種方式的均衡并不能通過(guò)檢測(cè)單節(jié)電池的電壓來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移的，而是通過(guò)電池容量來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移的，當(dāng)高能量的電池向低能量的電池轉(zhuǎn)移能量的時(shí)候，因?yàn)榫怆娏饕约俺潆婋娏鲿r(shí)固定的，不可控的，所以在轉(zhuǎn)移的時(shí)候，低容量的電池可能會(huì)達(dá)到過(guò)充值，鋰電池保護(hù)板就會(huì)工作從而停止充電，那么整個(gè)循環(huán)就會(huì)因此終止。