Индустриални новини

Какви са функциите на платката за защита на литиевата батерия PCBA?

2021-05-28

Какви са функциите на платката за защита на литиевата батерия PCBA?

 Платката за защита на литиевата батерия PCBA е защита за зареждане и разреждане на серийно свързани литиеви батерии. Когато е напълно зареден, той може да гарантира, че разликата в напрежението между отделните клетки е по-малка от зададената стойност (обикновено ±20mV), да реализира еднакво зареждане на отделните клетки на батерията и ефективно да подобри ефекта на зареждане при серийното зареждане режим. В същото време той открива състоянието на свръхнапрежение, поднапрежение, свръхток, късо съединение и прегряване на всяка отделна батерия в комплекта батерии, за да защити и удължи живота на батерията. Защитата от по-ниско напрежение предотвратява повреда на всяка отделна батерия поради прекомерно разреждане по време на разреждане. Колко знаете за PCBA функцията на платката за защита на литиевата батерия? Чангсен направи изчерпателен анализ за всички:

Професионален анализ на функцията PCBA на платката за защита на литиевата батерия changsen

1. Защита от напрежение

Презареждане и преразреждане, това ще варира в зависимост от материала на батерията. Защита от претоварване, в нашето минало, защитното напрежение на една клетъчна батерия ще бъде с 50~150mV по-високо от пълното напрежение на батерията. Но захранващата батерия е различна. Ако искате да удължите живота на батерията, защитното напрежение трябва да бъде пълното зареждане на батерията, дори по-ниско от това напрежение. Например, за тройни батерии, можете да избирате от 4.18V до 4.25V; за желязо-литиеви батерии можете да избирате от 3,65-3,9. Тъй като има множество низове, жизненият капацитет на целия пакет батерии се основава главно на батерията с най-нисък капацитет. По-малкият капацитет винаги работи при висок ток и високо напрежение, така че затихването се ускорява. Големият капацитет се зарежда и разрежда леко всеки път, а естественото затихване е много по-бавно. За да накарате батериите с малък капацитет да се зареждат и разреждат леко, не избирайте твърде висока точка на защитно напрежение от претоварване. Това забавяне на защитата може да бъде 1S за предотвратяване на влиянието на импулса и защита.

Защитата от преразреждане също е свързана с материала на батерията. Например, тройните батерии обикновено се избират при 2.8V~3.0V; литиево-желязо-фосфатните батерии обикновено се избират при 2,3-2,5V. Опитайте се да бъде малко по-високо от напрежението при преразреждане на една батерия. Тъй като напрежението на батерията на местно произвежданите батерии е по-ниско от 3,3 V (тройка), 2,8 V (желязо литий), характеристиките на разреждане на всяка батерия са напълно различни, така че трябва да се предпази батерията предварително, така че животът на батерията е засегната. Много добре защитени.

Накратко, опитайте се да накарате всяка батерия да работи при леко зареждане и лека работа, това трябва да е помощ за живота на батерията.

Времето на закъснение на защитата от прекомерно разреждане варира в зависимост от натоварването. Например, за електрически инструменти, неговият пусков ток обикновено е над 10C, така че той ще изтегли напрежението на акумулатора до точката на напрежение на преразреждане за кратко време. защита. Батерията не може да работи в този момент. Това е нещо, което си струва да се отбележи.

2. Токова защита

Основно се отразява в работния ток и свръхток за изключване на превключвателя MOS за защита на батерията или товара. Повредата на MOS тръбата се причинява главно от рязкото повишаване на температурата. Отоплението също се определя от големината на тока и собственото му вътрешно съпротивление. Разбира се, малък ток няма ефект върху MOS, но за голям ток това трябва да се третира правилно. При номиналния ток малкият ток е под 10A и напрежението може да се използва за директно задвижване на MOS тръбата. Високият ток трябва да бъде задвижван, за да осигури достатъчно голям задвижващ ток за MOS. Функцията и вътрешното съпротивление на MOS тръбата са обсъдени по-долу.

Работният ток не трябва да надвишава 0,3W мощност на MOS тръбата при проектирането. Метод на изчисление: I2*R/N. R е вътрешното съпротивление на MOS, а N е броят на MOS. Ако мощността надвиши, MOS ще доведе до повишаване на температурата с повече от 25 градуса и тъй като всички те са запечатани, дори и да има радиатор, температурата ще се повиши при продължителна работа, тъй като няма място за разсейване на топлината. Разбира се, няма проблем с MOS тръбата. Проблемът е, че генерираната от него топлина ще повлияе на батерията. В крайна сметка защитната платка се поставя с батерията.

Защита от свръхток (максимален ток), този елемент е незаменим за защитната платка, много критичен параметър за защита. Размерът на защитния ток е тясно свързан с мощността на MOS, така че при проектирането, границата на възможностите на MOS трябва да бъде дадена колкото е възможно повече. При подреждането на платката трябва да се избере текущата точка за откриване и не може просто да се включи. Обикновено се препоръчва да се свържете към средния край на резистора за откриване. Обърнете внимание и на проблема с интерференцията на текущия терминал за откриване, тъй като неговият сигнал лесно се смущава.

Време за забавяне на защитата от свръхток, е необходимо да се направят съответните корекции за различни продукти.

3. Защита от късо съединение

Това е тип защита за сравнение на напрежението, тоест директно се изключва или задвижва от сравнение на напрежението и не преминава през допълнителна обработка.

Настройката на забавяне на късо съединение също е много важна, тъй като в нашите продукти кондензаторите на входния филтър са много големи и кондензаторите се зареждат веднага щом са в контакт. По това време това е еквивалентно на късо съединение на батерията за зареждане на кондензаторите.

4. Температурна защита

Обикновено се използва в интелигентни батерии, той също е незаменим. Но често неговото съвършенство винаги носи още един недостатък. Откриваме основно температурата на батерията, за да изключим главния превключвател, за да защитим самата батерия или товара. Ако е в постоянно състояние на околната среда, разбира се няма да има проблем. Тъй като работната среда на батерията е извън нашия контрол, има твърде много и сложни промени, така че не е лесно да изберете. Например през зимата на север колко е подходящо за нас? Както в южния регион през лятото, колко е подходящо? Очевидно обхватът е твърде широк и има твърде много неконтролируеми фактори.

5. MOS функция и вътрешно съпротивление

Това е напрежението, тока и температурата на MOS. Разбира се, това включва избора на MOS тръба. Разбира се, издръжливото напрежение на MOS трябва да надвишава напрежението на батерията, което е задължително. Токът се отнася до повишаването на температурата на тялото на MOS тръбата при преминаване на номиналния ток. Като цяло повишаването на температурата с не повече от 25 градуса е най-доброто. За MOS устройството някои хора може да кажат, че използвам MOS транзистори с ниско вътрешно съпротивление и висок ток, но защо все още има много висока температура? Това е така, защото задвижващата част на MOS тръбата не е направена добре и задвижващата MOS трябва да е достатъчно голяма. Токът, специфичният задвижващ ток, зависи от входния капацитет на захранващата MOS тръба. Следователно общото задвижване на свръхток и късо съединение не може да се задвижва директно от чипа и трябва да бъде добавено. Когато работите с висок ток (повече от 50A), трябва да се извършва многостепенно и многоканално управление, за да се гарантира, че MOS нормално се включва и изключва по едно и също време и същия ток. Тъй като MOS тръбата има входен капацитет, колкото по-голяма е мощността и токът на MOS тръбата, толкова по-голям е входният капацитет. Ако няма достатъчно ток, пълен контрол няма да бъде направен за кратко време. Особено когато токът надвишава 50A, текущият дизайн трябва да бъде усъвършенстван и трябва да се извърши многостепенно и многоканално управление на задвижването. По този начин може да се гарантира нормалната защита от свръхток и късо съединение на MOS.

MOS текущият баланс се отнася главно до това, когато няколко MOS се използват заедно, токът през всяка MOS тръба и времето за отваряне и затваряне са еднакви. Това трябва да започне с чертожната дъска, техният вход и изход трябва да са симетрични и трябва да се гарантира, че токът през всяка тръба е постоянен. Това е целта.

6. Собствена консумация

Този параметър е възможно най-малък. Идеалното състояние е нула, но е невъзможно да се постигне това. Проблемът със собствената консумация трябва да се разглежда, когато производителността е надеждна и напълно ОК. Собственото потребление се разделя на общото собствено потребление и собственото потребление на всеки низ.

Общата собствена консумация, ако е 100~500uA, няма проблем, защото капацитетът на самата захранваща батерия е много голям. Разбира се друг анализ на електрически инструменти. Например батерия 5AH, колко време отнема да разреди 500uA, така че е много слаба за целия пакет батерии. Собственото потребление на всеки низ е най-критичното и това не може да бъде нула. Разбира се, тя се извършва и когато изпълнението е напълно осъществимо. Има обаче един момент. Собствената консумация на всеки низ трябва да бъде еднаква. Обикновено разликата между всеки низ не може да бъде повече от 5uA. В този момент всеки трябва да знае, че ако собствената консумация на всяка струна не е еднаква, капацитетът на батерията определено ще се промени, ако се остави за дълго време.

7. Функция за изравняване

Балансирането на това е ключовият момент. Понастоящем най-често срещаните методи за изравняване са разделени на два типа, единият е тип консумация на енергия, а другият е тип преобразуване на енергия.

Изравняването на консумацията на енергия е главно да се използва резистор за консумиране на излишната енергия на определена батерия в многострунова батерия или високо напрежение. Също така се разделя на следните три вида.

Едно, изравняване по всяко време по време на зареждане, основно започва изравняване, когато напрежението на която и да е батерия е по-високо от средното напрежение на всички батерии по време на зареждане. Без значение в какъв диапазон е напрежението на батерията, то се прилага главно за интелигентни софтуерни решения. Разбира се, как да се дефинира, може да се регулира произволно от софтуера. Предимството на тази схема е, че може да има повече време за балансиране на напрежението на батерията.

Второ, изравняването на напрежението с фиксирана точка е да настрои началото на изравняване в точка на напрежение, като манганово-литиеви батерии, в много случаи изравняването започва от 4,2V. Този метод се изпълнява само в края на зареждането на батерията, така че времето за изравняване е по-кратко и полезността може да се представи.

Трето, статично автоматично изравняване, може да се извърши и по време на процеса на зареждане или по време на разреждане. По-характерното е, че когато батерията е оставена неподвижна, ако напрежението е непостоянно, то също се изравнява, докато напрежението на батерията Постигнете единодушие. Но някои хора смятат, че батерията не работи, защо защитната платка все още се нагрява?

Горните три метода се основават на еталонното напрежение за постигане на равновесие. Въпреки това, високото напрежение на батерията не означава непременно висок капацитет, може да е обратното. Следващата дискусия.

Предимствата му са ниска цена, прост дизайн и може да играе определена роля, когато напрежението на батерията е непостоянно, което се отразява главно в несъответствието на напрежението, причинено от саморазхода на батерията за дълго време. На теория има слаба осъществимост.

Недостатъци, сложна схема, много компоненти, висока температура, лоша антистатичност, висока степен на повреда.

8. Конкретната дискусия е както следва

Когато нова единична батерия се формира в ПАКЕТ след парциалното налягане и вътрешното съпротивление на новата единична батерия, винаги ще има нисък капацитет на всеки мономер и често най-ниският капацитет на мономера, напрежението трябва да нараства най-бързо по време на процесът на зареждане Той е и първият, който достига изравнителното напрежение при стартиране. По това време мономерът с голям капацитет не е достигнал точката на напрежение и не е започнал изравняването. Малкият капацитет наистина започна да се изравнява, така че всеки цикъл на работа, този мономер с малък капацитет Той е работил в напълно заредено състояние, а също така е и най-бързото стареене. В същото време вътрешното съпротивление естествено ще нараства бавно в сравнение с други мономери, като по този начин се образува порочен кръг. Това е голям недостатък. Колкото повече компоненти, толкова по-висока е степента на отказ. Може да си представим, че температурата е енергоемка, е да се използва така нареченото излишно електричество, за да се използва съпротивлението, за да се консумира излишното електричество под формата на топлина и то наистина се е превърнало в истински източник на топлина. Високата температура е много фатален фактор за самата батерия. Това може да причини изгаряне на батерията или експлодиране на батерията. Първоначално се опитвахме с всички средства да намалим температурата на целия пакет батерии и консумацията на енергия е балансирана? В същото време температурата му е удивително висока, можете да го тествате, разбира се, в напълно затворена среда. По принцип това е нагревателен елемент, а топлината е смъртоносният враг на батерията.

Статично електричество, MOS тръба с ниска мощност, антистатичната способност е твърде лоша. Някой веднъж направи експеримент. Когато малкият MOS е в работната среда, ако влажността в цеха е по-ниска от 60% по време на производството и обработката на PCBA пластири, степента на дефекти, произведена от малкия MOS, ще надхвърли 10%, а след това влажността ще бъде коригирана до 80%. . Дефектният процент на малкия MOS е нула.

Какъв проблем показва това? Ако нашите продукти са в северната зима, дали малкият MOS може да мине, ще отнеме време да се провери. Нещо повече, ние все още използваме много малки MOS на везната. По това време някои хора ще бъдат изненадани. Нищо чудно, че върнатите от нашата компания стоки са причинени най-вече от повреда на единичната батерия поради счупен баланс, а MOS-а е счупен.

Изравняване на тип пренос на енергия B, което позволява прехвърляне на батерии с голям капацитет към батерии с малък капацитет чрез съхранение на енергия. Звучи много умно и практично. Той също така разделя баланса на капацитета във времето и баланса на капацитета с фиксирана точка. Той е балансиран чрез откриване на капацитета на батерията, но изглежда не взема предвид напрежението на батерията. Помислете за това, вземете за пример батерия от 10AH. Ако има батерия с капацитет 10.1AH и по-малък капацитет от 9.8AH, токът на зареждане е 2A, а токът на енергийния баланс е 0.5A. По това време батерията 10.1AH трябва да бъде заредена с малък капацитет от 9.8AH. Токът на зареждане на батерията 9.8AH е 2A+0.5A=2.5A. По това време токът на зареждане на батерията 9.8AH е 2.5A, а капацитетът е 9.8AH. Измислено е, но какво е напрежението на батерията 9.8AH? Очевидно ще се покачва по-бързо от другите батерии. Ако достигне края на зареждането, батерията 9.8AH определено ще бъде презаредена значително предварително, при всеки цикъл на зареждане и разреждане. , Батерията с малък капацитет е била в състояние на дълбоко зареждане и дълбоко разреждане. Има твърде много несигурни фактори дали другите батерии са напълно заредени.

Резюме на баланса: Аз лично смятам, че използването на защитна дъска за постигане на баланс е малко повече вредно, отколкото полезно. Тъй като защитната платка е за защита, тя служи само като ефективна защита за батерията в най-екстремния момент. Той няма възможност да подобри работата на батерията. Защитната платка е само пасивна част и играе само защитна роля.

Батерийната клетка е активното устройство. Това, което искаме да подобрим, е производителността и технологията на батерията, главно последователност. Освен това, ако се използва баланс на защитната платка, той има недостатъци и предимства на теория или практическо приложение, но на теория балансът има известен ефект, но колко е полезен, е очевидно. Защо? Тъй като зареждането обикновено е при ток от 2~10A и можем да постигнем само максимум 200mA за равновесие. Тази разлика е твърде голяма и някои схеми за изравняване се стартират в края на зарядното напрежение, което е още по-безполезно. И има недостатък, твърде много.