Chức năng chính của bảng bảo vệ pin

1. Bảo vệ điện áp: sạc quá mức và xả quá mức, cần thay đổi tùy theo chất liệu của pin. Việc này tưởng chừng như đơn giản nhưng xét về chi tiết thì vẫn cần có kinh nghiệm và hiểu biết.

Bảo vệ quá tải, trong điện áp bảo vệ pin đơn trước đây của chúng tôi sẽ cao hơn 50 ~ 150mV so với điện áp sạc đầy pin. Tuy nhiên, pin nguồn thì khác. Nếu bạn muốn kéo dài tuổi thọ của pin, điện áp bảo vệ của bạn nên chọn điện áp sạc đầy của pin hoặc thậm chí thấp hơn điện áp này. Ví dụ: pin lithium mangan, bạn có thể chọn 4,18V ~ 4,2V. Vì nó có nhiều chuỗi nên dung lượng tuổi thọ của cả bộ pin chủ yếu dựa vào viên pin có dung lượng thấp nhất. Công suất nhỏ luôn làm việc ở dòng điện cao và điện áp cao nên độ suy hao càng nhanh. Công suất lớn được sạc và xả nhẹ mỗi lần và quá trình phân rã tự nhiên chậm hơn nhiều. Để làm cho pin dung lượng nhỏ sạc và xả nhẹ, không nên chọn điểm điện áp bảo vệ quá tải quá cao. Độ trễ bảo vệ này có thể đạt được 1S để ngăn tác động của xung và do đó bảo vệ.

Bảo vệ xả quá mức cũng liên quan đến vật liệu của pin. Ví dụ: pin mangan-lithium thường được chọn ở mức 2,8V~3.0V. Cố gắng cao hơn một chút so với điện áp xả quá mức của pin đơn. Bởi vì, đối với pin sản xuất trong nước, sau khi điện áp pin thấp hơn 3,3V, đặc tính phóng điện của mỗi loại pin hoàn toàn khác nhau, vì vậy pin được bảo vệ trước, đây là cách bảo vệ tốt cho tuổi thọ của pin.

Điểm chung là cố gắng làm cho từng viên pin hoạt động ở chế độ sạc nhẹ và giảm sáng, điều này phải giúp ích cho tuổi thọ của pin.

Thời gian trễ bảo vệ xả quá mức, nên thay đổi theo các tải khác nhau, chẳng hạn như dụng cụ điện, dòng điện khởi động thường trên 10C, do đó, điện áp của pin sẽ được kéo đến điểm điện áp xả quá mức trong một khoảng thời gian ngắn. thời gian. Bảo vệ. Pin không thể được vận hành tại thời điểm này. Đây là nơi nó đáng chú ý.

2. Bảo vệ dòng điện: Nó chủ yếu được phản ánh trong dòng điện làm việc và quá dòng để ngắt kết nối công tắc MOS để bảo vệ bộ pin hoặc tải.

Hư hỏng của ống MOS chủ yếu là do nhiệt độ tăng mạnh và khả năng sinh nhiệt của nó cũng được xác định bởi độ lớn của dòng điện và điện trở bên trong của chính nó. Tất nhiên, dòng điện nhỏ không ảnh hưởng đến MOS, nhưng đối với dòng điện lớn, điều này cần được xử lý đúng cách. Khi vượt qua dòng điện định mức, dòng điện nhỏ dưới 10A, chúng ta có thể trực tiếp sử dụng điện áp để điều khiển ống MOS. Đối với dòng điện lớn, nó phải được điều khiển để cung cấp cho MOS một dòng điện đủ lớn. Sau đây được đề cập trong trình điều khiển ống MOS

Dòng điện làm việc, khi thiết kế, công suất lớn hơn 0.3W không thể tồn tại trên ống MOS. Công thức tính: I2*R/N. R là điện trở trong của MOS và N là số lượng MOS. Nếu vượt quá công suất, MOS sẽ tạo ra nhiệt độ tăng hơn 25 độ và do tất cả đều được bịt kín nên dù có tản nhiệt thì nhiệt độ vẫn tăng khi hoạt động lâu, vì không có chỗ. để tản nhiệt. Tất nhiên, không có vấn đề gì với ống MOS. Vấn đề là nhiệt nó tạo ra sẽ ảnh hưởng đến pin. Rốt cuộc, bảng bảo vệ được đặt cùng với pin.

Bảo vệ quá dòng (dòng điện cực đại), đây là thông số bảo vệ cần thiết và rất quan trọng đối với bo mạch bảo vệ. Kích thước của dòng bảo vệ có liên quan mật thiết đến công suất của MOS, vì vậy khi thiết kế, hãy cố gắng cung cấp khả năng biên của MOS. Khi bố trí bảng, điểm phát hiện hiện tại phải được đặt ở vị trí tốt, không chỉ được kết nối, cần có kinh nghiệm. Thông thường nên kết nối nó với đầu giữa của điện trở cảm ứng. Ngoài ra, hãy chú ý đến vấn đề nhiễu ở đầu cảm biến hiện tại, vì tín hiệu của nó dễ bị nhiễu.

Độ trễ bảo vệ quá dòng cũng cần được điều chỉnh theo các sản phẩm khác nhau. Không có nhiều để nói ở đây.

3. Bảo vệ ngắn mạch: Nói một cách chính xác, đây là loại bảo vệ so sánh điện áp, nghĩa là nó được tắt hoặc điều khiển trực tiếp bằng cách so sánh điện áp mà không cần xử lý không cần thiết.

Cài đặt độ trễ ngắn mạch cũng rất quan trọng, vì trong các sản phẩm của chúng tôi, các tụ lọc đầu vào rất lớn và các tụ điện được sạc ngay khi chúng tiếp xúc, tương đương với việc làm ngắn mạch pin để sạc tụ điện.

4. Bảo vệ nhiệt độ: Nó thường được sử dụng trong pin thông minh và cũng không thể thiếu. Nhưng thường thì sự hoàn hảo của nó sẽ luôn mang đến mặt trái của những khuyết điểm. Chúng tôi chủ yếu phát hiện nhiệt độ của pin để ngắt công tắc chính để bảo vệ chính pin hoặc tải. Nếu nó ở trong một điều kiện môi trường không đổi, tất nhiên sẽ không có vấn đề gì. Vì môi trường làm việc của pin nằm ngoài tầm kiểm soát của chúng tôi, có quá nhiều thay đổi phức tạp nên nó không phải là một lựa chọn tốt. Ví dụ như mùa đông ở miền bắc, nhiệt độ bao nhiêu là phù hợp với chúng ta? Một ví dụ khác là ở khu vực phía Nam vào mùa hè, nhiệt độ bao nhiêu là phù hợp? Rõ ràng, phạm vi quá rộng và có quá nhiều yếu tố không thể kiểm soát.

Bảo vệ 5.MOS: chủ yếu là điện áp, dòng điện và nhiệt độ của MOS. Tất nhiên, nó liên quan đến việc lựa chọn ống MOS. Tất nhiên, điện áp chịu được của MOS phải vượt quá điện áp của bộ pin, đây là điều bắt buộc. Dòng điện đề cập đến sự gia tăng nhiệt độ của cơ thể MOS khi dòng điện định mức được thông qua, thường không vượt quá 25 độ. Giá trị kinh nghiệm cá nhân chỉ mang tính chất tham khảo.

Ổ đĩa MOS, một số người có thể nói, tôi sử dụng ống MOS có nội trở thấp và dòng điện cao, nhưng tại sao nhiệt độ vẫn khá cao? Điều này là do phần dẫn động của ống MOS không được hoàn thiện tốt và MOS dẫn động phải đủ lớn. Dòng điện, dòng dẫn động cụ thể, phụ thuộc vào điện dung đầu vào của ống MOS công suất. Do đó, trình điều khiển quá dòng và ngắn mạch nói chung không thể được điều khiển trực tiếp bởi chip và phải được thêm vào. Khi làm việc với dòng điện lớn (trên 50A) phải điều khiển đa cấp, đa kênh để đảm bảo MOS có thể tắt mở bình thường cùng lúc và cùng dòng điện. Vì ống MOS có tụ điện đầu vào nên công suất và dòng điện của ống MOS càng lớn thì điện dung đầu vào càng lớn. Nếu không có đủ dòng điện, việc điều khiển hoàn toàn sẽ không được thực hiện trong thời gian ngắn. Đặc biệt khi dòng điện vượt quá 50A, thiết kế hiện tại phải được tinh chỉnh và phải đạt được khả năng điều khiển ổ đĩa đa kênh đa cấp. Bằng cách này, khả năng bảo vệ quá dòng và ngắn mạch bình thường của MOS có thể được đảm bảo.

Cân bằng dòng điện MOS chủ yếu đề cập đến thực tế là khi sử dụng song song nhiều MOS, dòng điện qua mỗi ống MOS phải giống như thời gian bật và tắt. Điều này cần phải bắt đầu với bảng vẽ. Đầu vào và đầu ra của chúng phải đối xứng và phải đảm bảo dòng điện đi qua mỗi ống là ổn định. Đây là mục đích.

6. Tự tiêu dùng, càng nhỏ càng tốt, trạng thái lý tưởng là bằng 0, nhưng không thể làm được điều này. Đó là bởi vì mọi người đều muốn làm cho thông số này nhỏ lại, và nhiều người có yêu cầu thấp hơn, thậm chí thái quá. Hãy nghĩ xem, có những con chip trên bảng bảo vệ, chúng phải hoạt động và có thể rất thấp, nhưng còn độ tin cậy thì sao? Nó nên được coi là vấn đề tự tiêu thụ khi hiệu suất đáng tin cậy và hoàn toàn ổn. Một số bạn bè có thể đã nhập một sự hiểu lầm. Tự tiêu thụ được chia thành tự tiêu thụ tổng thể và tự tiêu thụ của từng chuỗi.

Tổng năng lượng tự tiêu thụ không có vấn đề gì nếu nó là 100 ~ 500uA, vì dung lượng của pin nguồn là rất lớn. Tất nhiên, phân tích bổ sung các công cụ quyền lực. Chẳng hạn như pin 5AH, nó xả 500uA trong bao lâu, vì vậy nó rất yếu cho cả bộ pin.

Khả năng tự tiêu thụ của mỗi chuỗi là quan trọng nhất và điều này không thể bằng không. Tất nhiên, nó cũng được thực hiện với điều kiện hiệu suất là hoàn toàn khả thi, nhưng có một điểm, khả năng tự tiêu thụ của mỗi chuỗi phải giống nhau. Nói chung, sự khác biệt giữa mỗi chuỗi không thể nhiều hơn 5uA. Mọi người nên biết điều này. Nếu khả năng tự tiêu thụ của mỗi dây khác nhau, dung lượng của pin chắc chắn sẽ thay đổi sau một thời gian dài xếp xó.

7. Cân bằng: Cân bằng là trọng tâm của bài viết này. Hiện tại, các phương pháp cân bằng phổ biến nhất được chia thành hai loại, một là loại tiêu thụ năng lượng và loại kia là loại chuyển đổi năng lượng.

Một sự cân bằng tiêu thụ năng lượng, chủ yếu là sử dụng một điện trở để tiêu tan năng lượng dư thừa của một loại pin nhất định trong pin nhiều dây hoặc với điện áp cao. Nó cũng được chia thành ba loại sau.

Đầu tiên, nó được cân bằng trong quá trình sạc. Nó chủ yếu được sử dụng trong các giải pháp phần mềm thông minh khi điện áp của bất kỳ loại pin nào cao hơn điện áp trung bình của tất cả các loại pin trong quá trình sạc. Tất nhiên, cách xác định có thể được điều chỉnh tùy ý bằng phần mềm. Ưu điểm của sơ đồ này là có nhiều thời gian hơn để cân bằng điện áp của pin.

Thứ hai, cân bằng điểm cố định điện áp là đặt bắt đầu cân bằng tại một điểm điện áp, chẳng hạn như pin mangan-lithium, nhiều pin bắt đầu cân bằng ở mức 4,2V. Phương pháp này chỉ được thực hiện khi kết thúc quá trình sạc pin, vì vậy thời gian cân bằng ngắn và tính hữu ích có thể tưởng tượng được.

Ba, cân bằng tĩnh tự động, nó cũng có thể được thực hiện trong quá trình sạc hoặc nó có thể được thực hiện trong quá trình xả. Đặc điểm hơn là khi pin ở trạng thái tĩnh, nếu điện áp không nhất quán, nó cũng sẽ cân bằng cho đến khi điện áp của pin bằng nhau. đạt được thỏa thuận. Nhưng một số người cho rằng pin không hoạt động, tại sao tấm bảo vệ vẫn nóng?

Ba phương pháp trên đều dựa trên điện áp tham chiếu để đạt được sự cân bằng. Tuy nhiên, điện áp pin cao không nhất thiết có nghĩa là dung lượng cao, có lẽ ngược lại. Thảo luận dưới đây.

Ưu điểm của nó là chi phí thấp, thiết kế đơn giản và nó có thể đóng một vai trò nhất định khi điện áp pin không nhất quán. Về mặt lý thuyết, có một khả năng nhỏ.

Nhược điểm, mạch phức tạp, linh kiện nhiều, nhiệt độ cao, chống tĩnh điện kém, tỷ lệ hỏng hóc cao.

Nội dung thảo luận cụ thể như sau.

Khi bộ pin mới phân chia dung lượng, điện áp và điện trở trong để tạo thành một GÓI, sẽ luôn có dung lượng thấp của mỗi bộ và điện áp của bộ có dung lượng thấp nhất phải tăng nhanh nhất trong quá trình sạc. , nó cũng là cái đầu tiên đạt đến điện áp cân bằng khởi động. Tại thời điểm này, monome công suất lớn chưa đạt đến điểm điện áp và chưa bắt đầu cân bằng, và công suất nhỏ thực sự đã bắt đầu cân bằng, do đó, mỗi chu kỳ làm việc, monome công suất nhỏ này đã hoạt động trong trạng thái đầy đủ và đầy đủ, đồng thời cũng là trạng thái lão hóa nhanh nhất, và sức đề kháng bên trong đương nhiên sẽ tăng chậm so với các monome khác, do đó tạo thành một vòng luẩn quẩn. Đây là một thiệt thòi rất lớn.

Càng nhiều linh kiện, tỷ lệ hỏng hóc càng cao.

Nhiệt độ, như có thể tưởng tượng, là tiêu tốn năng lượng. Nó muốn sử dụng cái gọi là điện thừa phải dùng điện trở để tiêu thụ điện thừa dưới dạng nhiệt. Nó thực sự đã trở thành một nguồn nhiệt thực sự. Nhiệt độ cao là một yếu tố rất nguy hiểm cho chính pin, nó có thể gây cháy pin hoặc có thể gây nổ pin. Ban đầu, chúng tôi đang cố gắng làm mọi thứ có thể để giảm nhiệt độ của toàn bộ pin, nhưng còn mức tiêu thụ năng lượng cân bằng thì sao? Đồng thời, nhiệt độ của nó cao một cách đáng ngạc nhiên, tất nhiên, bạn có thể kiểm tra nó trong một môi trường hoàn toàn kín. Nói chung, nó là một vật thể sinh nhiệt và nhiệt là kẻ thù tự nhiên chết người của pin.

Tĩnh điện, khi tôi tự thiết kế bảng bảo vệ, tôi không bao giờ sử dụng các ống MOS công suất thấp, thậm chí một cái cũng không. Vì tôi đã ăn quá nhiều lỗ trong lần này. Đó là vấn đề tĩnh điện của ống MOS. Chưa kể đến môi trường làm việc của MOS nhỏ, người ta nói rằng trong quá trình sản xuất và xử lý các bản vá PCBA, nếu độ ẩm trong xưởng thấp hơn 60%, tỷ lệ lỗi do MOS nhỏ tạo ra sẽ vượt quá 10% và sau đó điều chỉnh độ ẩm đến 80 phần trăm. Tỷ lệ lỗi của MOS nhỏ bằng không. Bạn co thể thử. Điều này chỉ ra vấn đề gì? Nếu sản phẩm của chúng tôi là vào mùa đông miền Bắc, liệu MOS nhỏ có thể vượt qua hay không, sẽ cần thời gian để kiểm chứng. Ngoài ra, hư hỏng của ống MOS chỉ là chập mạch. Nếu nó bị đoản mạch, có thể tưởng tượng rằng nhóm pin này sẽ sớm bị hỏng. Hơn nữa, MOS nhỏ trên số dư của chúng tôi vẫn được sử dụng rất nhiều. Lúc này, một số người sẽ chợt nhận ra rằng không có gì lạ khi hàng trả lại đều bị hỏng do hỏng cân, hỏng MOS. Lúc này, nhà máy tế bào và nhà máy ban bảo vệ bắt đầu tranh cãi. Đó là lỗi của ai?

Cân bằng truyền năng lượng B, tức là chuyển pin dung lượng lớn sang pin dung lượng nhỏ dưới dạng tích trữ năng lượng, nghe có vẻ rất thông minh và thiết thực. Nó cũng phân chia công suất cân bằng theo thời gian và công suất cân bằng điểm cố định. Nó được cân bằng bằng cách phát hiện dung lượng của pin, nhưng có vẻ như điện áp của pin không được xem xét. Bạn có thể nghĩ về điều đó, lấy ví dụ về bộ pin 10AH, nếu có bộ pin có dung lượng 10.1AH và dung lượng nhỏ hơn là 9,8AH, thì dòng điện sạc là 2A, và dòng cân bằng năng lượng là 0,5A. Tại thời điểm này, pin 10,1AH cần sạc năng lượng truyền 9,8AH dung lượng nhỏ và dòng sạc pin 9,8AH là 2A cộng với 0,5A=2.5A. Tại thời điểm này, dòng sạc pin 9,8AH là 2,5A và dung lượng 9,8AH là vào thời điểm này. Nó được thêm vào, nhưng điện áp của pin 9,8AH là bao nhiêu? Rõ ràng, nó sẽ tăng nhanh hơn các loại pin khác. Nếu sắp hết sạc, pin 9,8AH chắc chắn sẽ bị sạc quá mức trước. Bảo vệ, trong mỗi chu kỳ sạc-xả, pin dung lượng nhỏ luôn ở trạng thái sạc sâu và xả sâu. Và liệu các loại pin khác có được sạc đầy hay không, có quá nhiều yếu tố không chắc chắn. Phân tích yếu và trực quan thì hạn chế đến mức này, phân tích nhiều quá sợ rối.