介绍便携式锂电池保护电路
来源：宝鄂实业
2020-02-20 14:27
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便携式锂电池保护电路
近年来，越来越多的产品，包括pda、数码相机、移动电话、便携式信息设备和蓝牙设备，都将锂电池作为主要的电源。锂电池具有体积小、能量密度高、无召回效应、循环寿命长、电池电压高、自放电率低等优点。不同于镍镉电池和镍氢电池，锂电池需要考虑充放电的安全性，以避免性能退化。对于锂电池的过充、过放电、过电流和短路的维护是非常重要的，所以一般都会设计在电池组维护电路中来维护锂电池。
由于锂离子电池能量密度高，很难保证电池的安全性。在过充的情况下，电池在温度升高后会有多余的能量，所以电解质会发生分化，产生气体，内部压力升高会有自燃或破裂的危险;相反，在过度放电的情况下，由于电解液的分化，电池的特性和耐用性会恶化，从而减少了充电次数。
锂离子电池的维护电路是为了保证这种安全的过充和过放电的条件下，避免特性的恶化。锂离子电池的维护电路由维护IC和两个功率MOSFET组成，其中维护IC监控电池电压。当电池有过充或过放电时，将电源MOSFET挂在外面以维持电池。维护IC功能包括过充维护、过放电维护和过流/短路维护。
过度充电维护
IC进行过充维护的原理如下:当外部充电器对锂电池充电时，为了避免内部温度升高引起的压力升高，应终止充电状态。此时维护IC需要检测电池电压，当达到4.25v(假设电池过充点为4.25v)时，启动过充维护，将电源MOSFET由开路变为阻塞，切断充电。
另外，要注意过度充电引起的噪音，检查出错误动作，以免判断过度充电的保养。因此，需求设置延迟时间不能小于噪声的持续时间。
二、过度放电维护
在过度放电的情况下，电解液的分化导致电池特性恶化，充电次数下降。锂电池维护IC可避免电池过度放电，具有电池维护功能。
IC原理:为了避免锂电池过度放电,假设锂电池连接到负载,当锂电池电压小于其过度放电电压测试点(2.3 V)假设激活过度放电维护,功率MOSFET的变换块的放电,为了避免电池过度放电现象,并保持电池处于低静态电流状态，此时的待机电流只有0.1 mu A。
当锂电池接入充电器，且锂电池电压高于过放电电压时，可免除过放电维护功能。此外，考虑到脉冲放电的情况，过放电检测电路具有延时时间，以避免误动作。
过流和短路电流
由于不明原因(放电或正负电极被金属物体接触)引起过流或短路，为了保证安全，有必要使放电立即停止。
在当前集成电路原理进行维护,当放电电流太大,或发生短路,集成电路的维护将激活当前维护(短路),目前的过电流检测是将功率MOSFET Rds(上)来监控其电感阻抗压降,假设比设定的电流检测终止放电电压较高,计算公式是:
V- = I×Rds (on)×2 (V-为过流检测电压，I为放电电流)
假设V - = 0.2 V, Rds(上)= 25 mΩ,保持目前的大小我= 4
同样，在意外电流流入时，需要设置过流检测的延时时间。
