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电池保护IC把关电池组安全引入电池均衡功能

导读 大家好,小科来为大家解答以上问题。电池保护IC把关电池组安全,引入电池均衡功能这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧! 解答:电

大家好,小科来为大家解答以上问题。电池保护IC把关电池组安全,引入电池均衡功能这个很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

解答:

电子发烧友网报道(文/李宁远)电池管理ic一直是非常火热的产品。应用合适的电池管理芯片可以提高电池供电效率,延长使用寿命,使系统更加可靠。不同类型的电池管理IC应用差异很大,从电池认证IC到充电器IC,从电源监控到平衡器,还有我们今天关注的——电池保护器。 我们知道,含有锂基(锂离子和锂聚合物)化学电池的电池组能量密度高,续航时间长,但与其他技术相比,锂电池没有记忆效应。这些特性使得锂离子电池非常适用于便携式电子系统,但锂离子电池需要在额定极限内工作,注意性能和安全。因此,对单节电池和多节电池的各种故障状态(包括过压OV、欠压、过流OCD和过温OT)的检测非常重要。电池保护器的应用就是为了避免此类故障,提高电池组的安全性。 电池保护器、电池监控器、电量监控器如何选择? 电池保护器、电池监控器和电量监控仪在应用上有一些相似之处。这些电池管理IC会在某个监测值或某些监测值(电压、电流、温度)超限时,向系统发送信号或直接响应。这种响应可能是向系统发送信号,或者是与系统通信,或者是开关一次,防止充电或放电。在某些特殊情况下,这种反应甚至可能是直接打开保险丝。 那么如何选择最合适的呢?这需要根据电池组的类型来确定。对于一个简单的电池组,一个简单的保护器就能满足所有的保护要求。从集成层面来说,保护器是最简单的基于硬件的保护。这种电池保护器可以是基本的过压保护器,也可以是高级保护器,可以响应欠压、温度故障或电流故障。 电池监控器用于电池数量较多的电池。电池监控器测量单个电池的电压、电流和温度,并将这些值报告给控制器。电池监控器还可以提供电池平衡功能,以延长电池运行时间和电池寿命。通用电池监控器还包括IC保护功能,具有高度可配置性。 对于更高级的电池组,您可以使用电源监控器,从集成角度来看,这是集成度最高的IC。电表具有电池监测功能,并集成了先进的监测算法。电表IC可以报告电池的剩余电量、运行时间和充电状态,基于软件的保护进一步增强了对电池的保护。 如果说电池监控器大大增加了电池组设计的灵活性,电量监控器使电池组设计的集成度达到最高,而电池保护器作为最简单的基于硬件的保护,最大限度地降低了电池组设计的复杂度。 不同类型的电池保护器,引入均衡功能 根据电池保护器的保护类型和保护等级不同,有过压保护、过压加放电过流保护、过压加放电过流加过热保护。然而,一般来说,电池组要么需要保护IC来提供最基本的过压保护,要么提供各种完全集成的保护功能。 一些简单的电池组可能只需要基本的过压保护(OVP),在高放电/充电电流操作或电池过充电的情况下,电池保护装置为过流保护提供精确的监控和触发阈值。一般这种只有过压保护的IC,在充放电电流较大时,会监控外部功率FET提供保护。有些过压保护IC会集成电荷泵FET驱动器,为单节锂电池提供高端原电池保护,实现所有电池电压Rdson的一致性。就过压保护而言,这些最基本的电池保护ic的行业领先精度在10mV左右,欠压保护精度在20mV左右。 现在电池保护IC越来越多,可以实现一整套电压、电流、温度保护功能,可以独立监测每个电池是否过压、欠压、开路。过热检测大多通过增加外部NTC或PTC热敏电阻来实现。 有些电池保护器还通过集成的FET实现无MCU控制的智能电池平衡算法。平衡功能的加入,可以在充电时自动将高压充满电的电池放电,并保持低压电池串联充电,使电池组达到平衡。在多个电池中,电池平衡功能非常重要。 初级和次级保护 在一些高电芯数的电池组中,过压保护、过流保护和过温保护不足以满足电池组的需求。这时候就需要上面提到的具有电池自平衡功能的电池保护IC了。这种保护IC通常用作主保护器,这种器件控制充放电FET来响应不同类型的保护故障。 而检测到过压时熔断防止电池组过充的保护器属于二级保护,是比FET安全系数更高的响应。一般需要二次保护时,电池系统需要配备电池监控器或者功率表,因为要选择的电池监控器比较多,可以将电池的电压和电流传输给MCU进行系统级决策。 次级保护器独立监控每个电池是否有过压情况。根据配置,如果任何一节电池过压,二次保护器将在固定延迟后触发输出。过压条件满足指定的延迟定时器条件后,输出将触发高电平状态,烧断保险丝。 总结 保护锂电池芯片,保证电池组安全,起到防止电池过充、过放、过流的作用。随着多节锂电池的应用越来越多,对大容量电池组保护IC的要求也越来越高。电池保护IC在保证电池组安全的前提下,还需要对电池进行均衡,消除电池的个体电压差,提高电池组的性能。

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