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电池知识

锂电池保护IC的新功能有哪些?

来源:宝鄂实业    2019-10-21 20:52    点击量:
锂电池保护芯片的新功能
除了上述锂电池保护IC功能外,以下新功能也值得关注:
一。充电过流保护
当充电器连接充电时,突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即检测到过电流。此时cout由高变低,功率mosfet由开变关,实现保护功能。
v-=i×rds(开)×2
(I为充电电流;VDET4为过流检测电压,VDET4为-0.1V)
 
2.过充期间的锁定模式
一般情况下,保护芯片在过充保护中会经过一段延时,然后切断功率mosfet,达到保护的目的。当锂电池电压降至释放点(过充延时电压)时,锂电池将恢复,此时,锂电池将继续充电→保护→放电→充电→放电。这种状态的安全问题不会得到有效解决。锂电池总是重复充电、放电、充电和放电的动作。功率mosfet的栅极将反复处于高低压交替状态,这可能使mosfet发热,降低电池寿命。因此,锁定模式非常重要。如果锂保护电路在检测过充保护时有一个锁定模式,mosfet就不会发热,安全性也会大大提高。
过充保护后,只要充电器连接到电池组,此时将进入过充锁定模式。此时,即使锂电池电压下降,也不会再充电。卸下充电器并连接负载以恢复充电和放电状态。
三。减小保护电路元件的尺寸
保护芯片中集成了过充和短路保护延时电容器,减小了保护电路元件的尺寸。
 
一。高精度过充保护
当锂离子电池处于过充电状态时,为了防止因温度升高而引起的内部压力升高,必须切断充电状态。保护IC将检测蓄电池电压。当检测到过充电时,过充电检测到的功率mosfet将被切断并切断充电。此时应注意过充检测电压精度高。当电池充满电时,让电池充满电是用户关心的问题。同时,也要考虑安全问题。因此,当达到允许电压时,必须切断充电状态。为了同时满足这两个条件,需要一个高精度的探测器。目前,探测器的测量精度为25mv,有待进一步提高。
2.降低保护芯片功耗
 
随着使用时间的增加,充电后的锂离子电池电压逐渐降低,最终低于标准值,需要充电。如果电池未充电并继续使用,可能会导致电池因过度放电而无法继续使用。为了防止过放电,保护IC必须检测蓄电池电压。过放电检测电压低于时,必须切断放电侧功率mosfet,切断放电。但此时电池本身仍有自然放电和保护IC的电流消耗,因此有必要将保护IC的电流消耗降到最低。
三。过流/短路保护应满足低检测电压和高精度的要求。
因不明原因短路时,必须立即停止放电。过电流检测是利用功率mosfet的rds(on)作为电感阻抗来监测电压降。如果电压高于过电流检测电压,放电将停止。为了有效地利用功率mosfet的rds(on)在充放电电流中的作用,其阻抗应尽可能低。目前,阻抗约为20 mΩ~30 mΩ,过流检测电压较低。
四。高压电阻
电池组与充电器连接时,此时会有高压,因此保护IC应满足高压电阻的要求。
5个。电池功耗低
在保护状态下,静态电流消耗必须小于0.1μA。
6.零伏可充电
有些蓄电池可能由于存放时间过长或异常原因,导致电压低至0V,因此保护IC需要在0V下充电。
六、保护的发展前景
如前所述,未来保护芯片将进一步提高检测电压的精度,降低保护芯片的电流消耗,提高防误操作功能。同时,充电器连接端子的耐高压也是研发的重点。在包装方面,SOT2 3-6逐渐转向SON6包装。今后将有csp包装,甚至cob产品来满足现在强调的轻、短的要求。
在功能上,保护芯片不需要将所有功能集成。根据锂电池材料的不同,如过充电保护或过放电保护等,可以开发出一种单一的保护芯片,大大降低了成本和体积。
当然,功能部件的单晶化是我们不变的目标。例如,目前,手机厂商都希望形成一个带有保护芯片、充电电路、电源管理芯片等外围电路和逻辑芯片的双芯片芯片组。然而,要降低功率mosfet的开路阻抗,很难与其它集成电路集成。即使一块芯片是用特殊技术制造的,恐怕成本也太高了。因此,保护ic晶体需要一段时间。
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