12V汽車應(yīng)急啟動電源鋰電池保護板工作原理及短路、過充等控制原理分析
來源：昂佳汽車應(yīng)急啟動電源
作者：昂佳科技
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次發(fā)表時間：2019-03-07 10:01:50
12V汽車應(yīng)急啟動電源鋰電池保護板
12V汽車應(yīng)急啟動電源鋰電池保護板，16串磷酸鐵鋰電池保護板，18650電池保護板，線路板廠在雙面線路板設(shè)計時都會優(yōu)先考慮汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池保護板工作原理。鋰電池保護板根據(jù)使用IC，電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同，下面以DW01 配MOS管8205A進行分布，其中包括其鋰電池保護板的正常工作行為。
汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池保護板工作原理
當(dāng)電芯電壓在2.5V至4.3V之間時，DW01 的第1腳、第3腳均輸出高電平（等于供電電壓），第二腳電壓為0V。此時DW01 的第1腳 、第3腳電壓將分別加到8205A的第5、4腳，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)因其G極接到來自DW01 的電壓，故均處于導(dǎo)通狀態(tài)，即兩個電子開關(guān)均處于開狀態(tài)。此時電芯的負(fù)極與保護板的P-端相當(dāng)于直接連通，保護板有電壓輸出。
汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池短路保護原理
12V汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池保護板圖在保護板對外放電的過程中，8205A內(nèi)的兩個電子開關(guān)并不完全等效于兩個機械開關(guān)，而是等效于兩個電阻很小的電阻，并稱為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻， 每個開關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30m\U 03a9共約為60m\U 03a9，加在G極上的電壓實際上是直接控制每個開關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小（幾十毫歐），相當(dāng)于開關(guān)閉合，當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時，開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大（幾MΩ），相當(dāng)于開關(guān)斷開。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓，負(fù)載電流增大則UA必然增大，因UA0.006L&TImes;IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡接表明放電電流的大小。上升到0.2V時便認(rèn)為負(fù)載電流到達了極限值，于是停止第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管關(guān)閉，切斷電芯的放電回路，將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01 允許輸出的最大電流是3.3A，實現(xiàn)了過電流保護。
汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池過充保護原理
汽車應(yīng)急啟動電源通過充電器正常充電時，隨著充電時間的增加，內(nèi)部電芯的電壓將越來越高，當(dāng)電芯電壓升高到4.4V時，DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過充電電壓狀態(tài)，便立即斷開第3腳的輸出電壓，使第3腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第4腳無電壓而關(guān)閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。保護板處于過充電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上放電負(fù)載后，因此時雖然過充電控制開關(guān)管關(guān)閉，但其內(nèi)部的二極管正方向與放電回路的方向相同，故放電回路可以進行放電，當(dāng)電芯的電壓被放到低于4.3V時，DW01 停止過充電保護狀態(tài)重新在第3腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過充電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上，電芯又能進行正常的充放電。
汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池過放保護原理
當(dāng)汽車應(yīng)急啟動電源電芯通過外接的負(fù)載進行放電時，電芯的電壓將慢慢降低，同時DW01 內(nèi)部將通過R1電阻實時監(jiān)測電芯電壓，當(dāng)電芯電壓下降到約2.3V時DW01 將認(rèn)為電芯電壓已處于過放電電壓狀態(tài)，便立即斷開第1腳的輸出電壓，使第1腳電壓變?yōu)?V，8205A內(nèi)的開關(guān)管因第5腳無電壓而關(guān)閉。此時電芯的B-與保護板的P-之間處于斷開狀態(tài)。即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。保護板處于過放電狀態(tài)并一直保持。等到保護板的P 與P-間接上充電電壓后，DW01 經(jīng)B-檢測到充電電壓后便立即停止過放電狀態(tài)，重新在第1腳輸出高電壓，使8205A內(nèi)的過放電控制管導(dǎo)通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經(jīng)充電器直接充電。
汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池短路保護過程
12V汽車應(yīng)急啟動電源內(nèi)鋰電池保護板短路保護是過電流保護的一種極限形式，其控制過程及原理與過電流保護一樣，短路只是在相當(dāng)于在P P-間加上一個阻值小的電阻（約為0Ω）使保護板的負(fù)載電流瞬時達到10A以上，保護板立即進行過電流保護。
12V汽車應(yīng)急啟動電源應(yīng)用
汽車應(yīng)急啟動電源工藝一般有兩種，一種是鉛酸蓄電池類，這種電源是較為傳統(tǒng)的工藝，采用的是免維護式鉛酸蓄電池，質(zhì)量和體積較大，相應(yīng)的電池容量、啟動電流等也會比較大。另一種鋰聚合物電池類的汽車應(yīng)急啟動電源是一種比較新潮的工藝，內(nèi)置高倍率鋰聚合物電池，配合后期的保護技術(shù)，在啟動汽車時可以瞬間輸出高達幾百安的電流，從而啟動汽車，這也是這款產(chǎn)品的核心功能。具有體積小、質(zhì)量輕，可一手掌握等特點，以及具有過充關(guān)斷等保護功能，而且照明功能較為強大，還可支持各類電子產(chǎn)品供電。這類產(chǎn)品的照明燈一般都具有爆閃或者SOS遠(yuǎn)程LED救援信號燈功能，比較實用。具體可查看：汽車應(yīng)急啟動電源工藝與生活應(yīng)用。
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