多節(jié)電池保護(hù)電路,鋰電池保護(hù)電路圖-KIA MOS管

鋰電池充放電控制芯片對(duì)電池組內(nèi)的每一節(jié)電池電壓進(jìn)行采樣，并與內(nèi)部的精密基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)任意一節(jié)電池處于過(guò)壓或欠壓狀態(tài)時(shí)，芯片就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的控制，以防止進(jìn)一步充電或放電，其典型應(yīng)用電路如圖所示。

圖中，Q1、Q2為P溝道MOSFET管，分別控制充電和放電電流。

（1）電池組的連接

電池組與IC連接要注意順序。電池組的底端連接到UCC3957（U1）的AN4端，頂端連接到VDD端，每?jī)晒?jié)電池的連接點(diǎn)按相應(yīng)順序連接到AN1～AN3端。

當(dāng)電池組為3節(jié)電池時(shí)，U1的②腳（CLCNT端）與16腳（DVDD端）相連，同時(shí)將⑥腳（AN3端）與⑦腳（AN4端）相連；當(dāng)電池組為4節(jié)電池時(shí)，②腳接地（即連到AN4端）。

（2）放電

U1具有智能放電功能。放電時(shí)，U1的13腳輸出低電平，放電開關(guān)Q2導(dǎo)通，鋰電池組經(jīng)Q2及Q1內(nèi)的二極管向負(fù)載供電。當(dāng)負(fù)載所需電流較大時(shí)，通過(guò)電流檢測(cè)電阻RS兩端的壓降也較大，當(dāng)超過(guò)15mV（對(duì)應(yīng)0.6A的放電電流）時(shí)，則U1的③腳輸出低電平，充電開關(guān)管Q1導(dǎo)通，從而提高電池組的放電能力。

（3）欠壓保護(hù)

當(dāng)檢測(cè)到任一節(jié)電池處于過(guò)放電時(shí)（低于欠壓閾值），U1的③腳、13腳輸出高電平，同時(shí)關(guān)斷Q1，Q2、U1進(jìn)入休眠狀態(tài)，此時(shí)芯片的工作電流僅為3.5μA。只有當(dāng)③腳電壓升到VDD時(shí)，芯片檢測(cè)到后才會(huì)退出休眠狀態(tài)。

（4）充電

當(dāng)接入充電器時(shí)，開關(guān)S1閉合，U1的⑨腳（CHGEN端）與16腳（DVDD）相通，U1的③腳輸出低電平，充電開關(guān)管Q1導(dǎo)通，電池組充電。

在充電期間，如果U1處于休眠狀態(tài)，則放電開關(guān)管Q2仍然關(guān)斷，充電電流經(jīng)Q2內(nèi)的二極管對(duì)電池組充電。當(dāng)每節(jié)電池的電壓均高于欠壓ON值時(shí)，Q2導(dǎo)通。

（5）過(guò)流保護(hù)

為了適應(yīng)大的電容負(fù)載，UCC3957設(shè)有兩個(gè)過(guò)流閾值電壓，每一個(gè)閾值電壓又可以設(shè)定不同的延遲時(shí)間，即采用二級(jí)過(guò)流保護(hù)模式。這種二級(jí)過(guò)流保護(hù)既可對(duì)短路提供快速的響應(yīng)，又可使電池組承受一定的浪涌電流，以防止因?yàn)V波電容容量較大而引起不必要的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。

電流檢測(cè)電阻RS接在U1的⑦腳（AN4）與⑧腳（BATLO）之間。當(dāng)RS兩端的壓降超過(guò)某一閾值時(shí)，過(guò)流保護(hù)進(jìn)入間歇模式。在這一模式下，放電開關(guān)管Q2周期性地關(guān)斷與導(dǎo)通，直到故障排除。一旦故障排除，芯片自動(dòng)恢復(fù)到常規(guī)工作狀態(tài)。

第一級(jí)過(guò)流保護(hù)閾值為0.15V（對(duì)應(yīng)的輸出電流為6A），且持續(xù)時(shí)間超過(guò)U1設(shè)定的時(shí)間（由U1的⑩腳（CDLY1）和地之間的電容C4設(shè)定），則U1進(jìn)入間歇工作模式，其輸出脈沖的占空比約為6%，即開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間大約是導(dǎo)通時(shí)間的16倍。

第二級(jí)過(guò)流閾值為0.375V（對(duì)應(yīng)的輸出電流為15A），且持續(xù)時(shí)間超過(guò)U1設(shè)定的時(shí)間（由U1的14腳（CDLY2）和地之間的電容C3設(shè)定），則U1進(jìn)入間歇工作模式，其輸出脈沖的占空比小于1%，即開關(guān)管的關(guān)斷時(shí)間大約是導(dǎo)通時(shí)間的100倍。

（6）過(guò)壓保護(hù)

如果某一節(jié)電池的充電電壓超過(guò)充電閡值，則U1的③腳輸出高電平，充電開關(guān)管Q1關(guān)斷，進(jìn)入過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)。

另外，如果電池組與U1的④～⑥腳（AN 1 -AN3）的連線斷路，則U1也將進(jìn)入過(guò)壓保護(hù)狀態(tài)。

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