10节电池保护IC方案.docVIP

10节串联电池组保护线路技术特点： 1.单体电芯的电压检测功能 电池在使用以及存储过程中，保护IC需要实时检测每一节单体电芯的电压。 2.电池组的过流检测功能 在电池的使用过程中，通过判断外接开关管上的电压降来决定现在电池组的充放电电流是否超过设定的最大电流值，从而由保护IC来决定是否关断电池保护线路开关来切断输出。如果此时电池组的充放电电流处在过流的状态，关断开关管后，需要由检测线路判断外接负载是否消除，当外接负载在300千欧姆或者更高的阻抗时，这时再接通开关管。 3.过充电保护功能 锂离子电池对充电电压比较敏感，当充电电压高于一定数值，电池本身可能会有爆炸的危险性。该数值的大小视电池内部材料决定，单体电芯的这个数值一般设定在4.15V到4.35V之间。发现过充电电池后，保护IC应立即关断输出的开关管，这个延时时间可通过外部电容来决定，保证电压采样的准确性。过充电发生后，电压检测模块检测到电芯电压下跌到4V或者更低，再接通开关管，保证内部模块的电压检测有一个带回差的比较器。 4.过放电保护功能 锂离子电池对放电电压有一定要求，当电芯放电电压低于一定数值，电芯本身可能会有不可恢复的损害。该数值的大小视电池内部材料决定，单体电芯的这个数值一般设定在2.3V到3.0V之间。发现过放电电池后，保护IC应立即关断输出的开关管，这个延时时间可通过外部电容来决定，保证电压采样的准确性。过放电发生后，电压检测模块检测到电芯电压上升到3V或者更高，再接通开关管，保证内部模块里有一个带回差的比较器。 5.保护IC的低功耗功能 保护IC应尽量维持低的耗电，最好功耗在100uA左右，不要太高，电池电压一般最高的时候，保护IC的功耗最大。 10节电池保护IC应可具备的扩展功能： 6.保护IC的自动平衡功能 保护IC最好内部自带10mA左右的平衡电路，当一节电芯过充电后，平衡电路能在正常情况下，自动判断电池组的电芯电压差异，用平衡电路将电池电压控制在一定的差值范围内。 7.保护IC的可编程功能 因为不同型号和材料的电池的开路电压对应SOC的典型值是不一样的，所以保护IC内部可集成一个可擦写的FLASH ROM，使用者可根据不同的电池型号输入不同的电池曲线参数。 8.保护IC的实际电量显示功能 可根据内部RAM记录的锂离子电池的开路电压对应SOC的关系来设定实际的电量显示功能,一般的四级电量显示分别为20%电量、50%电量、80%电量、95%以上电量这四级。 一般来说，前5种功能是现在市面上流行的锂离子电池保护IC都具有的通用功能，后3种功能在市面上的锂离子电池保护IC有的也已经具备了这3种功能中的1种或者2种，但是完全具备这几条功能的保护IC还没有见到，而且价格一般都偏高。 可在具备上述五条基本功能的基础上，扩展后三条功能，让保护线路真正达到智能化的地步。 注： 自行车电池用的鋰离子电池包的额定工作电流一般为10安培，峰值电流可能会达到20安培。 可选用的两种NMOS的型号如下： IRF1010ES NBD7052L 这两种NMOS的过电流能力都很强，保留了足够的余量。